Роль концепції біологічного часу у формуванні загальних принципів теоретичної біології

     Стаття присвячена виявленню філософсько-методологічних та евристичних можливостей постнекласичних уявлень про біологічний час стосовно теоретичної біології в її спрямованості на розв’язання проблеми сутності живого. Послідовно аналізуються основні підходи у з’ясуванні базових принципів для побудови теоретичної біології. Робиться спроба дати можливі пояснення недоліків у методології цих підходів. Наголошується на провідній ролі концепції біологічного часу для інтеграції біологічного знання та формування уявлень про живе як динамічної цілісності усіх рівнів біологічної організації.

Біологічний час як специфічна часова форма

     Введення специфічних одиниць вимірювання тривалостей біологічних процесів росту і розвитку дозволяє “зняти” їх зовнішню стохастичність і виявити їх певні динамічні закономірності. У свою чергу, валідність такого підходу, спроможність методів нестандартної хронометризації адекватно описувати біологічні явища свідчить про те, що біологічна форма руху матерії має свої особливості, які не можна звести до нижчих форм без втрати нею своєї суті. Очевидно, що мають рацію також і ті дослідники, які стверджують, що проблема розкриття сутності життя – це проблема з’ясування часової організації живих структур [1]. Адже рух – неперервна зміна складу, структури і станів біологічних об’єктів – одна з найбільш суттєвих рис життя. Тому цілком правомірною є позиція, яка стверджує: розкрити сутність життя – це означає з’ясувати часову структуру біологічних процесів, пізнати закони часової організації процесів функціонування і розвитку живих організмів і, звичайно, навчитися математично описувати життя як особливий тип руху матерії.

      Реальність біологічного часу, його об’єктивний характер коріняться в практичній діяльності людини: спосіб вимірювання часових проміжків залежить від прийнятих одиниць і шкал. Звичайно, ми не можемо повністю погодитись з тією точкою зору, яка відстоює абсолютно конвенціональний характер вимірювання часу [2]. Власне, ми виходимо з тієї позиції, згідно якої, будь-яка часова форма відбиває в собі специфічні характеристики темпоральності відповідного об’єкту. Вибір одиниць вимірювання тривалостей не є абсолютно довільним, а визначається як раз особливостями темпоральної структури даної системи: частотами, ритмами, амплітудою часових осциляцій. Але формально, дослідник вільний у виборі еталону, із яким він буде порівнювати певну систему, процес.

     Це означає те, що, наприклад, вік життя людини ми можемо вимірювати в роках, а можемо – в кількості серцевих скорочень. В першому випадку ми матимемо фізичний вік, у другому – фізіологічний. Перевага другого способу полягає в тому, що ми легко можемо порівняти вік людини, мавпи, слона, кита за кількістю біологічно значимих подій. Ця перевага одразу ж зникає, коли ми розглядаємо життя людини як траєкторію руху матеріальної точки, тобто переходимо з області біології в область фізики. З іншого боку, ми можемо виміряти і тривалості геологічних процесів у кількості серцевих скорочень людини, проте, навряд чи це буде мати якусь дескриптивну цінність. У другому випадку, коли ми хронометризуємо проміжки тривалостей в циклах серцевих скорочень, важко буде зіставити вік, скажімо, людини і берези. Загалом, всі специфічні часові одиниці, які на сьогодні застосовуються у біології (“детлафи”, “мерони”, “стратони” та ін.), мають строго локальний – не універсальний для всієї біології характер. Пошук універсальних одиниць біологічного часу, таких, як секунда для часу фізичного, – справа майбутніх досліджень в галузях хронобіології та теоретичної біології. Ми можемо зараз лише зробити припущення, що цей пошук, напевно, слід вести на рівні біохімічних процесів живої клітини. Наше припущення ґрунтується на тих особливостях біохімічного континууму клітини (мікрокомпартменталізація, синхроністичність, направленість, особливості регуляції та ін.), які визначають і специфіку, і цілісність біологічної організації.

      Існування біологічного часу означає, що біологічна реальність живої матерії є якісно відмінною від фізичної реальності неживої природи тим, що біологічні процеси і події, пов’язані з цими процесами, мають особливу, якісно відмінну від фізичної, темпоральну структуру. Але якщо це так, то всі експериментальні і теоретичні дослідження живих організмів, біологічні процеси, які в них відбуваються, а також процеси їх функціонування і розвитку необхідно вести в одиницях біологічного часу. Такий перехід в біології від фізичного до біологічного часу має для останньої досить важливі наслідки, оскільки при цьому слід буде переглянути багато загальноприйнятих на сьогодні положень і понять. Так, наприклад, треба буде розробити системи одиниць біологічних величин і системи біологічних констант, оскільки всі ті похідні фізичні величини і фізичні константи, у розмірностях яких фігурує розмірність фізичного часу “секунда”, в одиницях біологічного часу перетворяться в стохастичні змінні величини, і з’являться нові, суто біологічні похідні величини і константи, в розмірностях котрих буде знаходитись розмірність біологічного часу. Цілком природньо, що біологічні процеси живого організму підлягають не фізичним законам, у формулюваннях яких присутня незалежна змінна t, тобто фізичний час, а біологічним, у формулюваннях яких в якості незалежної змінної τ фігурує біологічний час.

Підстави для прийняття концепції біологічного часу

     В якості головних специфічних характеристик біологічних об’єктів виділяють багато рис, проте основними є історичність, складність структури і динамічність [3]. Поняття біологічного часу включає в себе всі три, а особливо – динамічність. Таким чином, із проблемою введення в опис динаміки живих систем поняття біологічного часу постає необхідність його математичної формалізації. Але для створення будь-якої теорії недостатньо мати набір рівнянь, які описують певні залежності – потрібні загальні принципи їх прийняття.

     В наслідок високої чутливості біологічних систем до змін, при спробах математично описати біологічні процеси доводиться враховувати величезну кількість параметрів, що у своїй більшості змінюються випадково. Це закономірно призводить до застосування статистичних і вірогіднісних методів опису. При розгляді причин, що ускладнюють математичний опис біологічних систем, висловлювалася навіть думка про те, що “об’єкти, що вивчаються в біології, є надзвичайно складними, і хоча б якийсь адекватний їх опис лежить, як правило, за межами можливостей сучасної математики” [4], що формувалася на засадах кількісного опису об’єктів і процесів неживої природи, і що до адекватного математичного опису біологічних систем і процесів можна буде наблизитися лише тоді, коли буде розроблений математичний апарат, відповідний природі живої матерії. Дійсно, можна погодитись з тим, що математика розвивається в тісному контакті з фізичними науками, але навряд чи сучасний математичний апарат є недостатньо складним або універсальним для адекватного опису біологічних систем. Ситуація швидше протилежна – за потужністю методів математика навіть є надмірною для опису природних систем: цілі галузі математичної науки поки що не знаходять свого прямого застосування в експериментальній науці або інженерній практиці.

     З іншого боку, найбільш передові математичні методи знаходять своє застосування в окремих локальних областях біології. Наприклад, на сьогодні спроби побудови теорії росту йдуть в напрямку введення нелінійних залежностей, уявлень про диференціацію живого в ході росту і формування, на основі яких будуються системи рівнянь [5]. Але загальна прогностична сила біологічної теорії досі залишається низькою саме з причин малої міри її дедуктивності. Та навіть існування “загальної біологічної теорії” часто викликає сумніви і заперечення. Так, Л. В. Білоусов стверджує, що ні дарвінізм, ні молекулярна біологія – дві найбільш розвинуті галузі біології – не можуть претендувати на роль основи ведучих наукових програм сучасної біології [6].

     Невдачі математичного опису таких біологічних систем, як жива клітина, скоріше можна пояснити незадовільністю понятійного апарату самої біології, який в значній мірі складається з понять, механічно перенесених в біологію з наук про неживу природу. В. Б. Касінов із цього приводу пише: “В теоретичній біології… немає нічого власне біологічного, за винятком об’єктів – живих систем. Весь ідейний, концептуальний багаж біологів-теоретиків взятий іззовні, а не створений на ґрунті самої біології. Основою цього багажу є фізичний світогляд, фізичні уявлення про час, простір, рух, атоми, поля і т. д.” [7].

     Справді, якщо в точних науках математичні ідеї лежать в основі побудови теорії і, в певному смислі, передують їй, то в біології ефективність фізико-математичних методів часто залежить від того, наскільки детально проблема є розробленою біологічними методами. С. С. Шварц відмічав, що найбільш успішно фізико-хімічні методи приживаються тоді, коли їм “передують солідні біологічні розробки, що мають фундаментальний характер” [8].

     Тенденція сучасного біологічного пізнання полягає не в запереченні можливостей методів точних наук в описі живого, а у з’ясуванні необхідних способів їх модифікації в напрямку більш адекватного опису складних, динамічних живих систем. Далебі, відмінності живого і неживого в тій чи інший мірі визнаються всіма дослідниками. Проте проблеми та утруднення полягають в способах виразу цих розбіжностей, в розробці засобів і понять, придатних для пояснення “вражаючих відмінностей між живими організмами і іншими матеріальними тілами” [9].

     В працях, що присвячені вивченню і опису клітини і внутрішньоклітинних зв’язків і процесів, досить чітко виокремились два напрямки, один із яких можна назвати структурно-функціональним, інший – феноменологічним.

     Перший пов’язаний з детальним дослідженням структури клітини і внутрішньоклітинних утворень, конкретних фізико-хімічних механізмів взаємодії різних елементів внутрішньоклітинної комунікації, фізико-хімічних властивостей матеріальних носіїв інформації, способів обміну інформацією між окремими елементами клітинної структури тощо.

     Розробляючи цей напрямок, зазвичай вважали, що, вивчивши детально окремі компоненти клітини, з’ясувавши і дослідивши конкретні фізико-хімічні механізми внутрішньоклітинних зв’язків, можна буде в подальшому прийти до синтезу цілого у вигляді деякої ідеальної моделі “мінімальної клітини”. Передбачалося, що ця модель буде копіювати з тією чи іншою мірою точності матеріальну структуру клітини і окремих її елементів і дозволить, нарешті, зрозуміти функціонування живої клітини як цілісної системи [10].

     Пізнавальна цінність структурно-функціонального напрямку полягала в тому, що він давав багатий фактичний матеріал про процеси, будову й функціонування клітини, той матеріал, без якого неможливо з’ясувати специфіку живої клітини як цілісної системи і побудувати врешті решт її математичну модель.

     Проте, спрямовуючи на конкретно-емпіричне дослідження живої клітини, прибічники цього напрямку виходили з положення, що окремі внутрішньоклітинні процеси, а також внутрішньоклітинні взаємодії підлягають звичайним фізичним і фізико-хімічним законам, і що загадка клітини як цілісної інтегрованої системи, так само як і взагалі “секрети життя”, полягає в невідомих нам поки що деталях організації клітини. Але припущення про те, що, не виходячи за межі існуючих в сучасній фізиці і хімії законів і теорій, можна досить адекватно описати і пояснити функціонування живої клітини і протікання внутрішньоклітинних процесів, закономірно призводило до абсолютизації цих законів і теорій і до формування відповідних модифікацій механістичних поглядів на життя.

     Твердження, що проблема механізмів інтеграції клітини – це, по суті, проблема конструкції системи, по відношенню до такої системи як жива клітина, є справедливим лише наполовину, оскільки сама конструкція системи повинна бути природним чином пояснена як закономірний результат дії якихось принципів самоорганізації біологічних систем, які, у свою чергу, мають бути представлені як прояви найбільш фундаментальних законів, яким підлягають біологічні процеси, що відбуваються в живих організмах.

     Подальший розвиток структурно-функціонального напрямку у вивченні клітини в повній мірі виявив, з одного боку, величезні можливості сучасної науки в дослідженні структурної організації клітини, а з іншого боку, принципову обмеженість даного напрямку в пізнанні інтегративних властивостей клітини як найбільш фундаментального елемента більш складних багатоклітинних організмів. На сьогодні на базі структуроно-функціонального розвивається новий підхід до вивчення специфіки біологічних об’єктів – фізика живого. “Методологічні підходи фізики живого дозволяють кваліфікувати цю науку як таку, що розкриває фундаментальні фізичні принципи живого і, разом із цим таку, що не основується на методології редукціонізму [11].

     Легко бачити, що структурно-функціональний підхід базується на методології редукціонізму, яка в останні десятиліття зазнає все більшої критики з боку методологів науки [12]. Проте, із редукціонізму, якщо його розуміти широко – як аналітичний метод, зовсім не слідує з фатальною необхідністю механістичне зведення “складного” до “простого”, біології – до фізики. Проблема радше полягає в способах інтерпретативного синтезу: обидва підходи – і структурно-функціональний, і феноменологічний – використовують факти, отримані шляхом ділення цілого на частини, але в досить різний спосіб. Переваги редукціоністської гносеологічної моделі очевидні. Лауреат Нобелівської премії Пітер Медавар характеризує її наступним чином: “…дійсність легше за все сприймається як окремий випадок можливого і для найкращого розуміння організованої структури А слід з’ясувати, яким чином частини, що її складають, збираються в такий порядок по відношенню одна до одної, що утворюють А, а не Б чи В. Та ж форма розуміння світу допомагає легше за все побачити, яким чином світ у випадку необхідності може бути змінений.

     Завдяки цьому, редукційний аналіз – найбільш вдалий метод пояснення із всіх, що коли-небудь використовувалися в науці. Оскільки його переваги і його недоліки (а їх теж не приховували) спираються на суто логічні міркування, немає ніяких реальних підстав для того страху, який викликає його використання в умах дуже багатьох людей” [13].

     В цілому, погоджуючись із наведеними в даному пасажі думками, зауважимо лише одне: небезпека механіцизму виникає тоді, коли редукціонізм із методу перетворюється на світогляд, тобто коли дослідник не тримає постійно в полі зору ієрархічність і якісну своєрідність природних об’єктів. Спосіб вираження цієї своєрідності – це вже питання конкретного дослідження, але її заперечення веде до методологічно і морально невиправданого спрощення, а отже, збіднення і реального, і концептуальних світів. Не в останню чергу це стосується часової і просторової організації об’єктів сучасної науки.

     Феноменологічний напрямок розглядає клітину як цілісну систему взаємопов’язаних процесів, що описуються через функціональні залежності, які існують між різноманітними параметрами клітини і внутрішньоклітинного середовища. Очевидно, що цей напрямок може розвиватись лише на основі узагальнення і постійного урахування фактичних даних про будову клітини, які були отримані в ході емпіричних досліджень. Проте, при феноменологічному описі ці данні враховуються не безпосередньо, а через математичне формулювання функціональних залежностей між біохімічними, біофізичними і фізіологічними параметрами клітини, а також через обмеження, що накладаються на припустимі зміни тих чи інших параметрів, які характеризують умови, в яких відбуваються досліджувані процеси. В кінцевому рахунку даний напрямок має привести до встановлення специфічних біологічних законів, яким підлягають внутрішньоклітинні матеріальні процеси, і до формулювання таких теорій, які будуть здатні кількісно описувати протікання внутрішньоклітинних процесів, а в подальшому і функціонування клітини як цілісної системи.

     Цей напрямок почав розроблятися Б. Гудвіном: він взяв готовий апарат статистичної механіки і замінив змінні – замість звичайних фізичних (температури, ентропії, енергії і т. п.) – ввів формально тотожні їм, але суто біологічні за смислом змінні (“таландичну температуру”, “таландичну енергію” і т. д.) [14]. На сьогодні прагнення сформулювати загальні динамічні закони і принципи, яким підлягають біологічні системи, ще більш посилилося, при чому все частіше в модельних схемах починає фігурувати поняття біологічного часу. Серед останніх робіт, зроблених в цьому напрямку, можна вказати на праці Т. П. Лолаєва, Ю. А. Єршова, Г. Є. Михайловського [15].

     При розв’язанні проблеми математичного моделювання динаміки живої клітини Б. Гудвін залишає осторонь як надто повільні генетичні зміни, так і надто швидкі процеси метаболічної системи і ставить перед собою завдання змоделювати процеси, що відносяться до епігенетичної системи клітини. Виходячи з того факту, що часи релаксації процесів метаболічної і епігенетичної системи клітини лежать відповідно в межах 10^-1 – 10^-2 і 10^-2 – 10^-4 с, автор вважає, що частоти коливальних явищ метаболічної системи є досить великими і тому лежать поза часовим діапазоном процесів епігенетичної системи, і що при описі останніх можна використовувати припущення про стаціонарність метаболічної системи. При цьому виявилося, що якщо повністю знехтувати процесами метаболічної системи, які піддаються випадковим коливанням, то коливальні процеси епігенетичної системи можна описати як сукупність біохімічних осциляторів, що підлягають не статистичним, а динамічним законам.

     Проте, процеси епігенетичної системи неможливо розглядати як такі, що абсолютно не залежать від біохімічних реакцій метаболічної системи і тому їх доводиться розглядати “зануреними в шум метаболічного простору”. Але, оскільки цей “простір” не визначений однозначно, то, як пише автор, “траєкторії детермінованих осциляторів перестають бути строго детермінованими. Тому доводиться говорити тільки про усереднені траєкторії, і всі динамічні властивості систем управління мають описуватися з вірогіднісних позицій” [16].

     Таким чином, в наслідок дії на осцилятори епігенетичної системи випадкових коливань метаболічної системи епігенетична система виявляється набором стохастичних осциляторів, а оскільки процеси біосинтезу, дифузії і взаємодії макромолекул, що входять в епігенетичну систему, лежать в основі регуляторних механізмів клітини, то і вся клітина видається як сукупність майже не пов’язаних між собою біохімічних осциляторів, які підлягають вірогіднісним законам. Проте, таке уподібнення клітини газовій системі навряд чи відображає сутність живої матерії. В цьому питанні ми цілком притримуємось думки О. М. Молчанова, який, відмічаючи, що при математичному описі клітини поки що доводиться вибирати між двома крайніми підходами, один з яких уподібнює клітину механізму, інший – газу, писав: “За всієї грубості і жорсткості першого підходу він набагато ближче до істини, ніж другий, оскільки виходить із головного – високого ступеню еволюційної зрілості такого дивовижного і складно організованого біологічного об’єкту, як клітина” [17].

     На незадовільність апроксимації живих організмів статистичними моделями звертають увагу багато дослідників. Так, наприклад, В. О. Карасьов із співавторами пише, що такі моделі “охоплюють лише частину функцій системи (до того ж при заданих зовнішніх умовах) і тому не можуть використовуватись для доказу адекватності статистичного підходу” [18]. Е. Шредингер вважав, що тенденція неживої матерії переходити до невпорядкованості пов’язана із статистичним характером фізичних законів, тоді як жива матерія підлягає динамічному типу фізичного закону [19]. Це твердження він аргументував тим, що біологічні системи (клітини, хромосоми) складаються з порівняно малої кількості елементів (молекул, атомів) щоб бути описаними в межах статистичних законів, тобто відхилення у поведінці окремої частинки можуть суттєво вплинути на всю систему – усереднення в таких випадках неприпустиме.

     В. О. Карасьов із співавторами цілком підтримують точку зору Е. Шредингера, вказуючи на явище компартменталізації живої клітини як на умову, що дозволяє функціонувати живим системам динамічно. На їх думку, закони статистики діють тільки в системах, що містять міріади часточок, тоді як біологічні системи мають високий рівень організації, в якій мікрокомпартменталізація, тобто локалізація процесів в малому об’ємі, де діє мала кількість часточок, у порівнянні з тією, яка необхідна для статистичного опису, визначає здатність підтримувати впорядкованість і уникати рівноваги.

     Можна цілком погодитись з висновком авторів про те, що мікрокомпартменталізація є необхідною умовою організації життя, проте розбіжності між динамічними і статистичними системами обумовлюються не кількістю частинок в них, а характером процесів, що в них відбуваються. Статистичні закони характеризують вірогіднісні, стохастичні системи. Недостатня для прояву закону великих чисел кількість частинок призводить, в загальному випадку, не до підлягання систем динамічним законам, а просто до неспроможності встановити статистичні закони. Система ж при цьому як була статистичною, тобто такою, яка підлягає статистичним законам, так такою і залишається. Мікрокомпартменталізація процесів в живих клітинах важлива тим, що вона забезпечує умови, сприятливі для синхронізації ферментативних процесів, що протікають в цих малих об’ємах.

     Вагомим аргументом на користь того, що процеси, які протікають в живих організмах, підлягають динамічним законам є апеляція авторів до уявлень про живий організм як про високоорганізоване кристалоподібне тіло. При цьому вони виходять із твердження Е. Шредингера про те, що система може підлягати динамічному закону, якщо вона складається із твердих тіл, форма яких утримується хімічними зв’язками між її атомами. Автори підкреслюють, що Е. Шредингер обґрунтовував підлягання живих систем динамічному закону тим, що в основі організму знаходиться тверде тіло – ген, який він називав “аперіодичним кристалом”. Сучасні ж дослідження наводять багатьох вчених на думку про те, що подібним “аперіодичним кристалом” є весь складний живий багатоклітинний організм, або як пише В. О. Карасьов із співробітниками: “…весь організм є високовпорядкованим кристалоподібним тілом, всі атоми якого пов’язані в єдину механічну систему” [20].

     На думку І. А. Хасанова, однією з найбільш важливих причин невдачі Б. Гудвіна в моделюванні часової структури внутрішньоклітинних процесів стало ігнорування швидких біохімічних реакцій внутрішньоклітинного метаболізму [21]. Б. Гудвін вважав, що при математичному описі клітини можна усереднювати параметри, які залежать від найбільш швидких метаболічних процесів, і в основу математичної моделі клітини можна покласти рівняння, що описують порівняно повільні процеси епігенетичної системи. Подібний підхід до опису клітини є свого роду “макроскопічним” (у часовому відношенні) підходом до біологічних процесів. При цьому Б. Гудвін виходив із припущення, що “…для адекватного опису феноменологічних властивостей макроскопічної системи зовсім не обов’язково використовувати мікроскопічний підхід” [22]. Проте, при макроскопічному підході до опису матеріальних систем і процесів легко можуть вислизнути з поля зору безкінечно малі (із точки зору макроскопічного рівня) збурення досліджуваної системи, що порушують яку-небудь важливу симетрію світу і тим самим якісно змінюють реальну дійсність.

     Саме з такого роду ситуацією ми і маємо справу при спробах усереднювати параметри метаболічної системи клітини і описувати клітинні процеси в одиницях фізичного часу. При цьому порушується самоконгруентність одиниць біологічного часу і стохастичність одиниць фізичного часу відносно біологічного обертається стохастичністю біологічних процесів відносно фізичного часу.

     І. А. Хасанов припускає, що, оскільки біологічні процеси живих організмів є структурованими в особливому біологічному часі, то повинні існувати природні одиниці відліку саме біологічного часу (“кванти часу”), які дозволяють вести їх неперервний відлік від моменту запліднення яйцеклітини до смерті живого організму. Очевидно, що такими “наскрізними” процесами для всіх етапів розвитку організму є лише ферментативні реакції внутрішньоклітинного обміну [23]. На користь цієї думки свідчать результати досліджень, отримані в лабораторії С. Е. Шноля, про те, що основні ведучі біохімічні реакції клітинного метаболізму мають коливальний характер [24]. “Кожна молекулярна формація подібна до складної коливальної системи з характерним спектром власних частот. Ланцюги прямих і зворотних зв’язків між джерелом енергоживильного субстрату і вибірковою макромолекулярною системою створюють умови, необхідні для збудження і автоматичної підтримки… біоритмів” [25]. Таким чином, для кількісної характеристики біологічно значимих результатів ферментативного процесу важливою є кількість циклів, а не виміряні в одиницях фізичного часу їх тривалості.

     На підставі цих міркувань можна припустити, що біологічно значима тривалість буття живої клітини визначається не кількістю одиниць фізичного часу, а кількістю каталітичних циклів ведучих ферментативних реакцій внутрішньоклітинного метаболізму або, можливо, більш складних багатоступеневих циклічних ферментативних процесів (типу циклу Кребса).

Отже, біологічний час є не континуальним, а дискретним квантовим часом, неподільними квантами якого є повні періоди каталітичних циклів ведучих ферментативних реакцій клітинного обміну. Фактично, до цього ж висновку ми дійдемо, якщо перейдемо на більш вищі щаблі біологічної організації – рівні фізіологічних, поведінкових, біосферних і т. д. процесів. Дослідження К. Шмідт-Нієльсена [26] та В. О. Межеріна [27] наочно показують: для живих організмів має значення не “порожня” тривалість, а її подієва, інформаційна наповненість. Те, що землерийка і слон проживають приблизно однакове життя за його фізіологічною ємністю (наприклад, кількістю серцевих скорочень) і досить різне за тривалістю, вираженою в роках і місяцях, свідчить про глибоку спорідненість часової організації живого та про об’єктивний характер власне біологічного часу.

     Розгляд двох підходів до вивчення і опису клітини і внутрішньоклітинних взаємодій – структурно-функціонального і феноменологічного – дають зрозуміти причини, в силу яких концепція біологічного часу не набула належного значення в сфері теоретичної біології. Адже, в першому випадку – за структурно-функціонального підходу – прагнення відшукати елементарні, базові взаємодії, які б мали універсальний дескриптивний характер, цілком “вписуються” у фізичну реальність із її способами хронометризації часових проміжків. Більш перспективним в плані пізнання інтегративних властивостей клітини, на наш погляд, є феноменологічний підхід, який виходить із позицій якісної своєрідності біологічної реальності. Але відсутність явно сформульованих принципів, на яких повинна будуватися теоретична біологія, і в цьому випадку не дала прямих підстав для включення ідеї біологічного часу в модельні схеми біологічних систем, і це, не дивлячись на те, що в цілях практичної хронометризації біологічних процесів з очевидним успіхом використовуються специфічні часові одиниці. Звичайно, відсутність універсальних одиниць біологічного часу, складності у його математичній формалізації вказують на те, що сама ідея біологічного часу ще не набула концептуальної довершеності, проте на сьогодні важливим є інше: визнати правомірність введення концепції біологічного часу в теоретичну біологію з найбільш широких – методологічних і філософських позицій.

ЛІТЕРАТУРА

1.     Гудвин Б. Аналитическая физиология клеток и развивающихся организмов. – М.: Мир, 1979. – 288 с; Канке В. А. Формы времени. – Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1984. – 225 с; Михайловский Г. Е. Организация времени в биологических системах // Журнал общей биологии. – 1989. – № 1. – С. 72 – 81; Хасанов И. А. Время, природа, равномерность, измерение. – М.: Прогресс-Традиция, 2001. – 304 с.

2.     Карнап Р. Философские основания физики. – М.: Прогресс, 1971. – 390 с.; Пуанкаре А. Измерение времени // О науке. – М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1990. – 736 с.

3.     Гносеологический анализ структуры естественнонаучного знания / Под ред. Н. П. Депенчук и В. Л. Храмовой. – К.: Наукова думка, 1981. – С. 237.

4.     Гнеденко Б. В., Фомин С. В., Хургин Я. И. Применение математических методов при обработке результатов биологических наблюдений // Биологические аспекты кибернетики. – М.: Изд-во АН СССР, 1962. – С. 103 – 111.

5.     Зотина Р. С., Зотин А. И. Объединение уравнений роста // Журн. общей биологии. – 1973. – Т. ХХХIV, №4. – С. 606 – 616.

6.     Белоусов Л. В. Возможна ли общебиологическая научная программа? // Философия биологии: вчера, сегодня, завтра. Памяти Регины Семеновны Карпинской. – М.: Изд-во ИФРАН, 1996. – С. 109 – 115.

7.     Хасанов И. А. Op. cit. – С. 177 – 178.

8.     Шварц С. С. Значение физико-математических наук в развитии современной биологии // Вопросы философии. – 1965. – №2. – С. 57 – 64.

9.     Бор Н. Избранные труды: В 2 т. / М.: Наука, 1970. – Т. 2. – С. 518.

10.  Грин Д., Гольдбергер Р. Молекулярные аспекты жизни. – М.: Мир, 1968. – С. 13.

11.  Сидоренко Л. И. Физика живого как наука о живом // Фізика живого. – 2001. – Т. 9, №2. – С. 131 – 157.

12.  Вовк С. М. Філософські основи природознавства: Навчальний посібник. Ч. 1: Логіко-гносеологічні основи природознавства. – Чернівці: Рута, 2001. – С. 90 – 91.; Пикашова Т. Д., Огородник И. В. Противоречивость жизни и ее познание // Закон единства противоположностей / Под ред. М. А. Парнюка. – К.: Наукова думка, 1991. – С. 394 – 407.

13.  Медавар П., Медавар Дж. Наука о живом. – М.: Мир, 1983. – С. 186.

14.  Гудвин Б. Временная организация клетки: Динамическая теория внутриклеточных регуляторных процессов. – М.: Мир, 1966. – 251 с.

15.  Ершов Ю. А. Биологическое время и его моделирование в квазихимическом пространстве // url = (0076) http: // www. chronos. msu. ru / RREPORTS / ershov_biol_vremya / ershov_biol_vremya.htm; Лолаев Т. П. Время как функция биологической системы // Философские исследования. – 2000 – №3 // url = (0055) http: // www. chronos. linia.ru / RREPORTS / lolaeyv_vremya. htm; Лолаев Т. П. Почему время принципиально необратимо // Вестник Владикавказского центра. – 2001 – №2 // url = (0065) http: // temporology. bio. msu. ru / RREPORTS / lolayev_pochemu_ vremya. htm; Михайловский Г. Е. Организация времени в биологических системах // Журнал общей биологии. – 1989. – № 1. – С. 72 – 81.

16.  Гудвин Б. Временная организация клетки: Динамическая теория внутриклеточных регуляторных процессов: Пер. с англ. – М.: Мир, 1966. – С. 100 – 101.

17.  Молчанов А. М. Термодинамика и эволюция. // Колебательные процессы в биологических и химических системах. – М.: Наука, 1967. – С. 308.

18.  Карасев В. А., Стефанов В. Е., Курганов Б. И. Надмолекулярные биоструктуры: организация, функционирование, происхождение // Итоги науки и техники. Серия: Биологическая химия. Т. 31. – М.: ВИНИТИ, 1989. – С. 13.

19.  Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? – М.: Иностранная литература, 1947. – 146 с.

20.  Карасев В. А., Стефанов В. Е., Курганов Б. И. Op. cit. – С. 13.

21.  Хасанов И. А. Op. cit. – С. 196.

22.  Гудвин Б. Временная организация клетки: Динамическая теория внутриклеточных регуляторных процессов. – М.: Мир, 1966. – С. 101.

23.  Хасанов И. А. Op. cit. – С. 197.

24.  Шноль С. Э. О самопроизвольных синхронных переходах актомиозина в растворе из одного состояния в другое // Вопросы медицинской биохимии. – 1958. – Т. IV, №6. – С. 443 – 453; Шонль С. Э. Синхронные конформационные колебания молекул актина, миозина и актомиозина в растворах // Молекулярная биофизика. – М.: Наука, 1965. – С. 56 – 82; Шноль С. Э. Физико-химические факторы биологической эволюции. – М.: Наука, 1979. – 263 с.

25.  Шумлянский Иг. Ил., Шумлянский Ил. Ил. Картина мироздания. Основные закономерности процессов развития. – М.: Мысль, 1990. – С. 12.

26.  Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны? – М.: Мир, 1987. – С. 157 – 165.

27.  Межжерин В. А. Этюды по теории биологических систем // Системные исследования (Ежегодник). – 1974. – С. 100 – 119; Межжерин В. А. Биологическое время и его метрика // Фактор времени в функциональной деятельности живых систем. – Л.: Наука, 1980. – С. 20 – 24.


Вперше стаття опублікована у:
Віфлянцев В. В.  Роль концепції біологічного часу у формуванні загальних принципів теоретичної біології  // Практична філософія. – 2005. – № 2. – С. 82 – 89.