СОДЕРЖАНИЕ

«Сохранились и существуют на наших глазах в природе, кажется,
все стадии этого ещё не законченного движения к единению или
синтезу беспрерывно увеличивающихся продуктов размножения
живого. В самом низу – простая агрегация, как это имеет место
у бактерий или низших грибов. На следующей, более высокой
ступени – спаянная колония с более четко специализированными,
но ещё совсем не централизованными элементами – таковы
высшие растения, мшанки или полипы. Ещё выше – многоклеточ-
ное – настоящая клетка клеток, у которой путем поразительно-
го коренного преобразования над организованной группой живых
частиц – как бы из-за чрезмерной скученности – устанавливает-
ся самостоятельный центр. И, наконец, ещё выше, у нынешней
границы нашего опыта и экспериментов жизни – общества, эти
загадочные ассоциации свободных многоклеточных, в недрах ко-
торых делаются более или менее удачные попытки создания пу-
тем “мегасинтеза” сверхсложных единств»
Поль Тейяр де Шарден
«Механизмы случайного поиска, по-видимому, свойственны при-
роде нашего мира на всех уровнях его проявления и организации.
И, во всяком случае, могут служить удобной и конструктивной
моделью этих процессов»
Леонард Андреевич Растригин


8. МЕТАФАЗЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ МЕТАЭВОЛЮЦИИ
8.1. Первая метафаза (?1): псевдосупраконтур ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–
СФЕРЫ АТОМОВ
8.1.1. Общая схема
В этой метафазе в роли целезадающего уровня (в данном случае псевдо-ОУБИ, или ПСЕВДОГЕ-
ГЕМОНА) выступает уровень ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН, или ?1-ЭЛЕМЕНТОН – псевдоярус в иерархии,
объединяющий три её «истинных» яруса: «-8», «-7» и «-6». В роли ПСЕВДОИНДИВИДОВ выступают
СФЕРЫ АТОМОВ: псевдоярус «-11?-9» (рис. 8.1). Структуризация внутри ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА
как целого отсутствует: в нем по определению пока нельзя выделить ни Псевдотрибы (виртуальный ярус
«протоорганических» молекул), ни Псевдокасты (виртуальный ярус «протомакромолекул») как отдель-
ные ярусы. Последнее не отменяет возможности спорадического появления – в процессе проявления по-
исковой активности его ПСЕВДОИНДИВИДАМИ (СФЕРАМИ АТОМОВ) и их агрегатами –
фрагментов подобных образований в отдельных локальных пространственных зонах рассматриваемой
системы, которые, впрочем, пока не встраиваются в её целостную структуру, а функционируют
автономно (рис. 8.2).
Псевдоярус ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН (?1-ЭЛЕМЕНТОН) отличается от других псевдоярусов при-
родной протосупрасистемы (см. рис. 7.6) двумя основными свойствами, первое из которых можно на-
звать «стратегическим», а второе – «тактическим».
«Стратегическое» свойство псевдояруса ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН – это потенциальное разнообра-
зие элементарных объектов этого псевдояруса (молекул/протоорганических молекул, полиме-
ров/протомакромолекул и прототел прокариот). Оно столь велико и при этом столь сильно превосходит
потенциальное разнообразие элементарных объектов большинства иных псевдоярусов системы природы
(в частности, псевдояруса СФЕРЫ АТОМОВ и «низших» в иерархии, а также псевдояруса
ПЛАНЕТНЫЕ СФЕРЫ (ЗЕМНОЙ ГРУППЫ) и «высших» в иерархии), что это может рассматриваться в
качестве – в определенном смысле – «причины» начала метаэволюции живого именно на этом псевдо-
ярусе. Почему в этой роли выступает конкретно псевдоярус ?1-ЭЛЕМЕНТОН, а не ?1-КЛЕТКА, ?1-
ОРГАНИЗМ, ?1-БИОГЕОЦЕНОЗ или ?1-БИОСФЕРА, по-видимому, можно объяснить тем, что, во-
первых, система природы уже содержит необходимые для данного супраконтура «низшие» составляю-
щие (ПСЕВДОИНДИВИДЫ, или СФЕРЫ АТОМОВ), а во-вторых, что в иерархии это наинизший уро-
вень из перечисленных, обладающий поэтому наименьшими характерными временами процессов своего
приспособительного поведения. Последнее и позволяет ему «уложиться» в те сроки метаэволюции Все-
ленной, которые мы наблюдаем (современные оценки – порядка 13,7 - 14 млрд. лет).
– 215 –
˜1013?1015 сек. (˜52 тыс. лет?12 млн.лет) ˜1019 сек. (˜42 млрд. лет)

?1-ПЛАНЕТНАЯ СФЕРА (Земная группа)
1 4

Псевдоярус "+7?+9"
˜1015 сек.
˜1014 сек.
˜1013 сек.
3
3 3
2 2
2

сотни мегаметров-гигаметры-десятки гигаметров
˜109?1012 сек. (˜15 лет?3,4 тыс. лет) ˜1015 сек. (˜12 млн. лет)

?1-БИОСФЕРА ЗЕМЛИ 4
1
Псевдоярус "+4?+6"
˜1012 сек.
˜1010 сек.
˜109 сек.
3
3 3
2 2
2

сотни километров-мегаметры-десятки мегаметров
˜1012 сек. (˜3,4 тыс. лет)
˜106?108 сек. (˜1,6 суток?1 год)

СФЕРЫ ?1-БИОГЕОЦЕНОЗОВ
1 4

Псевдоярус "+1?+3"
˜108 сек.
˜107 сек.
˜106 сек.
3 3
3
2
2 2

декаметры-гектометры-километры
˜108 сек. (˜1 год)
˜102?104 сек.

СФЕРЫ ?1-ОРГАНИЗМОВ 4
1
Псевдоярус "-2?0"
˜104 сек.
˜103 сек.
˜102 сек.
3
3 3
2
2 2

миллиметры-дециметры-метры
˜104 сек. (˜2,5 час.)
˜10-1?101 сек.

СФЕРЫ ?1-КЛЕТОК
1 4
Псевдоярус "-5?-3"
1
˜10 сек.
˜100 сек.
˜10-1 сек.
3
3 3
2 2
2

микрометры-десятки микрометров-сотни микрометров
1S [[-8?-6]T] 1K [-3T]
[-8?-6] [-5?-3] [-5?-3] [-8? -6]
1u [-3T]
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН (?1)
?[-8?-6][-8T]
1 [-8?-6] [-8? -6]
1 4
[-8?-6]
(ПСЕВДОГЕГЕМОН) 1k [-3T]
[-8? -6] [-8? -6]
?[-8?-6][-7T]
1
[-8?-6]
Псевдоярус "-8?-6"
3
3 3
2 2
2

сотни пикометров-десятки нанометров-сотни нанометров
1S [[-11?-9]T] 1K [-6T]
[-11?-9] [-8?-6] [-8?-6] [-11? -9]
1 [-6T]
[-11?-9] u[-11? -9]
СФЕРЫ АТОМОВ
?[-11?-9][-11T]
1
1 [-11?-9] 4
(ПСЕВДОИНДИВИДЫ) 1 [-6T]
[-11? -9] k[-11? -9]
?[-11?-9][-10T]
1
[-11?-9]
Псевдоярус "-11?-9"
3 3
3
2
2 2

сотни фемтометров-пикометры-десятки пикометров
1
K[-14? -12][-9T]
1 [[-14?-12]T]
[-14?-12] S[-11?-9] [-11?-9]

Рис. 8.1. Схема псевдосупраконтура ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ (1-я метафаза биологиче-
ской метаэволюции – ?1) – в контексте вышележащих в иерархии ярусов системы природы.
– 216 –
ПРИМЕЧАНИЕ. Таблица соответствия изображений характерных времен [**T] и времени в секундах:
[-14T] [-13T] [-12T] [-11T] [-10T] [-9T] [-8T] [-7T] [-6T] [-5T] [-4T] [-3T] [-2T] [-1T] [0T]
˜10-12 c. ˜10-11 c. ˜10-10 c. ˜10-9 c. ˜10-7 c. ˜10-6 c. ˜10-5 c. ˜10-4 c. ˜10-3 c. ˜10-1 c. ˜100 c. ˜101 c. ˜102 c. ˜103 c. ˜104 c.

ОБОЗНАЧЕНИЯ на данной и последующих схемах: стрелки, направленные вверх, имеют структуру (от-
ражают отношение) «многие – к одному», направленные вниз – «один – ко многим»; 1 – генератор поис-
ковых переменных (при генерации последних в диапазоне трех характерных времен обозначен темно-
болотным цветом, в диапазоне двух – темно-серым, одного характерного времени – светло-серым); 2 –
инерционные звенья; 3 и 4 – функциональные преобразователи (безынерционные) и согласователи раз-
мерностей соответствующих входных и выходных переменных; утонченным шрифтом показаны пере-
менные, значения которых нетипичны для «универсального» супраконтура, прямым шрифтом – типич-
ные для прототипа системы природы.
Очевидно, что это «стратегическое» свойство псевдояруса ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН имеет потен-
циальную возможность проявлять себя в любом месте Вселенной, а отнюдь не только на Земле и в её
окрестностях.
Что касается «тактического» свойства псевдояруса ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН, которое находит свое
проявление конкретно на Земле, то его можно сформулировать как наличие в некоторой зоне её про-
странства широкого спектра химических элементов и их неорганических соединений, прежде всего
воды в жидком состоянии и т.п., достаточных для начала и устойчивого функционирования в указан-
ной зоне процесса абиогенного синтеза органических соединений, а также наличие в этой зоне соответ-
ствующих внешних неспецифических условий (т.е. температуры, давления, радиационного фона и пр. при
их относительной стабильности).
Таким образом, хотя схема псевдосупраконтура ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ, а
также его структурные и пространственно-временные характеристики полностью совпадают с таковыми
у соответствующего псевдосупраконтура системы природы (рис. 7.6), указанные выше свойства пози-
ционируют именно данный псевдосупраконтур как начальный в метаэволюции живого на Земле.
8.1.2. Общая характеристика
Данная метафаза био-метаэволюции – первая (?1), которую реализуют атомы в их имманентном
стремлении к взаимодействию и объединению в простейшие совокупности – «протоорганические» мо-
лекулы. Она определяет первый этап последовательного во времени возникновения живого. При этом у
указанной совокупности СФЕР АТОМОВ происходит перманентное оценивание индивидуального пове-
дения каждой из них с интегральной позиции (энергетического характера) их совокупности как целого –
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА, и осуществление влияния с интегральной позиции на процесс генерации ин-
дивидуального поведения каждой из таких СФЕР АТОМОВ, составляющих ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН.
Специфика псевдометафазы состоит в том, что подобное оценивание весьма и весьма инерционно, и
вследствие этого соответствующее влияние крайне малоэффективно.
Последнее в значительной степени усугубляется ситуацией с границей (ограничивающей поверх-
ностью) псевдосупраконтура ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ. В данной метафазе возмож-
ность её формирования (синтеза) за счет внутренних его составляющих отсутствует. В подобном ка-
честве могут выступать лишь те или иные случайные внешние для биогенеза факторы, например, рельеф
поверхности подложки (неорганической природы) либо наличие крошечных трещин и полостей внутри
минералов (например, пиритовых пород – сульфида железа FeS), в которых и происходит биогенез.
С другой стороны, в отдельных локальных пространственных зонах ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА
спорадически могут возникать иерархические композиции (см. рис. 8.2): а) МОЛЕКУЛА-АТОМЫ, б)
ПОЛИМЕР-МОЛЕКУЛЫ и в) ПРОТОСОМА ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА-ПОЛИМЕРЫ, которые пред-
ставляют собой «элементарные» подконтуры иерархической оптимизации (т.е. простейшего вида). В
каждом из них «верхний» ярус в паре задает целевой критерий (по-видимому, экстремального типа)
приспособительного поведения составляющих его элементов «нижнего» яруса в паре. Соответственно
последние осуществляют поисковую поведенческую активность, интегральная оценка которого на
«верхнем» ярусе и представляет собой целевой критерий. Функциональные ограничения (типа равенств
и типа неравенств) в таком простейшем контуре отсутствуют, а в силу иерархической вырожденности
супрасистемы (предельной малости числа ярусов в иерархии – всего два) межъярусная системная память
в нем себя не проявляет.
Очевидно, что эти простейшие композиции могут далее «стыковаться» между собой, образуя бо-
лее сложные композиции: трехъярусные г) ПОЛИМЕР-МОЛЕКУЛЫ-АТОМЫ и д) ПРОТОСОМА
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА-ПОЛИМЕРЫ-МОЛЕКУЛЫ, а также четырехъярусную е) ПРОТОСОМА
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА-ПОЛИМЕРЫ-МОЛЕКУЛЫ-АТОМЫ. Именно посредством возникновения

– 217 –
указанных элементарных иерархических композиций на данной метафазе проявляется фундаментальная
тенденция к образованию кооперативных объединений элементов того или иного уровня интеграции в
иерархической системе природы. Более детальный анализ показывает, что из шести перечисленных воз-
можных композиций половина, а именно б), в) и д), являются виртуальными, со временем существова-
ния несопоставимо меньшим, чем таковое для стабильных композиций а), г) и е). Последнее можно
объяснить тем фактом, что их базисом – низшим ярусом в иерархии – являются представители основно-
го уровня биологической интеграции (ОУБИ) – АТОМЫ. Для данной, химической метафазы метаэво-
люции живого, этот факт демонстрируется существованием в окружающей природе (и в нас самих как
её части!) стабильных молекул и полимеров. Роль же виртуальных композиций в ходе метаэволюции
также поисковая: их удачные комбинации, приводящие к стабильным вариантам, закрепляются в составе
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА.
Логично предположить, что последовательность возникновения указанных композиций в ходе ме-
таэволюции живого следующая. Вначале появляются, естественно, композиции по варианту а). Далее,
через появление виртуальных комбинаций по варианту б), возможно появление стабильных комбинаций
по варианту г). Затем, через появление виртуальных комбинаций по варианту в), возможно появление
более сложных виртуальных комбинаций по варианту д). И, наконец, на базе последних, а также ста-
бильных комбинаций по варианту г), появляется стабильная комбинация по варианту е). Оптимизацион-
ный процесс в таких локальных подконтурах более или менее эффективен, в вариантах д) и е) – впервые
для стабильных протобиообъектов – даже появляется межъярусная системная память, способная «закре-
пляться» за счет разнообразия соответствующих элементов. Их главным недостатком является «абсо-
лютный эгоизм» – практическое отсутствие влияний со стороны высших уровней в иерархии. Последние
для этих подконтуров как бы не существуют – из-за крайне высокой степени несоответствия темпов со-
ответствующих процессов (см. рис. 8.2).
8.1.3. Типичные пространственные характеристики
Размер ячейки ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА находится в диапазоне размеров сразу 3-х ярусов в ие-
рархии: от замещаемых им в данной метафазе «виртуального» ПУБИ Псевдотрибы («протоорганиче-
ские» молекулы), размер которого в ˜230 раз меньше размера собственно ОУБИ ГЕГЕМОН (т.е.
ЭЛЕМЕНТОН) и составляет величину порядка сотен пикометров, и «виртуального» ПУБИ Псевдокас-
ты («протомакромолекулы»), размер которого в ˜15 раз меньше размера собственно ОУБИ ГЕГЕМОН и
составляет величину порядка десятков нанометров, до размера последнего включительно, т.е. порядка
сотен нанометров.
Размеры ячеек ПСЕВДОИНДИВИДОВ (СФЕР АТОМОВ) типичны для соответствующего яруса
«универсального» супраконтура и составляет величину порядка десятков пикометров и менее.
8.1.4. Типичные временны?е и поведенческие характеристики
В информатико-кибернетических терминах любой псевдосупраконтур, и в том числе
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ, представляет собой простейший (максимально вырожден-
ный) иерархический контур поисковой оптимизации. При этом:
[ T]
1
S[ ??811??6]
компоненты матрицы поисковых переменных этого супраконтура представляют со-
[ 9]
[ ?11??9] ??

бой коэффициенты чувствительности к специфическим входным воздействиям на ПСЕВДОИНДИ-
ВИДЫ (СФЕРЫ АТОМОВ), т.е. к воздействиям, продуцируемым другими
ПСЕВДОИНДИВИДАМИ; характерное время их поискового изменения составляет величину поряд-
ка 10-9?10-6 секунды; на схеме (рис. 8.1) генератор поисковых переменных изображен как блок 1;
( )
[ T]
K[[??11??9]
6T ]
1 1
S[ ??811??6]
целевая функция псевдосупраконтура представляет собой совокуп-
[ 9]
[ ?8 ??6] [ ?11??9] ??

ность тройки критериев K : {Q, G, H } (экстремального типа, а также функциональных ограничений
типа равенств и типа неравенств соответственно), причем характерное время её изменения составля-
ет величину порядка 10-3 секунды, на 2 порядка более медленную, чем сигнал Q , поступающий на
ярус ИНДИВИДОВ в «универсальном» супраконтуре; на схеме (рис. 8.1) генератор этой функции
изображен как совокупность из трех последовательно соединенных пар блоков 2-3, а факт «неуни-
версальной» реализации его выходной переменной – утолщением стрелки, её отображающей;
1 [ ?6T ]
сигнал [ ?11??9] u[ ?11??9] , непосредственно управляющий генерацией поисковых переменных
[ T]
1
S[ ??811??6] ПСЕВДОИНДИВИДАМИ, на 2 порядка более медленен, чем соответствующий сиг-
[ 9]
[ ?11??9] ??

нал в «универсальном» супраконтуре (что объясняется таким же замедлением изменений иниции-
рующей его целевой функции [ ?8??6]1K[[??11??9] );
6T ]




– 218 –
1K -3T]
1'
S'-7[-8T] [-5??3] [-8? -6]
-8

1'u' [-3T]
ПРОТО-СУБКОМПАРТМЕНТ -8 -8
1 4
1'k' [-3T]
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА: МОЛЕКУЛА -8 -8
(1)
(?1' или ?1 ) (ГЕГЕМОН') Ярус "-8"
3
2

сотни пикометров
1'
S'-8[[-11?-9]T] 1'Q' [-8T]
[-11?-9] -8 -9
1'u' [-8T]
СФЕРЫ АТОМОВ
?[-11?-9][-11T]
1 [-11?-9] [-11? -9]
1 [-11?-9] 4 2
(ИНДИВИДЫ') 1' [-7T]
[-11? -9] q'[-11? -9]
?[-11?-9][-10T]
1
[-11?-9]
Псевдоярус "-11?-9"
3 3
3
2
2 2

сотни фемтометров-пикометры-десятки пикометров
1
K[-14? -12][-9T]
1 [[-14?-12]T]
[-14?-12] S[-11?-9] [-11?-9]
а) Первая спорадическая иерархическая композиция локальных пространственных зон ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА

1''S'' [-7T] 1K -3T]
-7 -6 [-5??3] [-8? -6]

1'' [-3T]
-7 u''-7
ВИРТУАЛЬНЫЙ ПРОТОКОМПАРТМЕНТ
1 4
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА: ПРОТОПОЛИМЕР 1''k'' [-3T]
-7 -7
(?1'') (ГЕГЕМОН'')
Ярус "-7"
3
2

десятки нанометров
1''S'' [-8T] 1''Q'' [-7T]
-8 -7 -7 -8
1'' [-7T]
-8 u''-8
МОЛЕКУЛЫ
1 4 2
(ИНДИВИДЫ'') 1''q'' [-6T]
-8 -8
Ярус "-8"
3
2

сотни пикометров
1''S'' [-9T] (если существует процесс с этим темпом) 1''Q'' [-8T]
-9 -8 -8 -9
б) Вторая спорадическая иерархическая композиция локальных пространственных зон ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА

1K -3T]
1'''S''' [-6T]
[-5??3] [-8? -6]
-6 -5
1'''
u'''-6[-3T]
ВИРТУАЛЬНАЯ ПРОТОСОМА -6
1 4
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА (?1''') (ГЕГЕМОН''') 1'''
k'''-6[-3T]
-6
Ярус "-6"
3
2

сотни нанометров
1'''S''' [-7T] 1'''
Q'''-7[-6T]
-7 -6 -6
1''' [-6T]
-7 u'''-7
ПРОТОПОЛИМЕРЫ
1 4 2
(ИНДИВИДЫ''') 1''' [-5T]
-7 q'''
Ярус "-7"
3
2

десятки нанометров
1'''Q''' [-7T]
1'''
S'''-7[-8T] (если существует процесс с этим темпом) -7 -8
-8
в) Третья спорадическая иерархическая композиция локальных пространственных зон ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА

– 219 –
1''''S'''' [-7T] 1K [-3T]
-7 -6 [-5?-3] [-8? -6]

1''''
u''''-7[-3T]
ПРОТОКОМПАРТМЕНТ -7
1 4
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА: ПОЛИМЕР 1''''k'''' [-3T]
-7 -7
(?1'''' или ?1(2)) (1-ГЕГЕМОН'''')
Ярус "-7"
3
2

десятки нанометров
1''''Q'''' [-7T]
1'''' [-8T]
-8 S''''-7 -7 -8
1'''' [-7T]
-8 u''''-8
ПРОТО-СУБКОМПАРТМЕНТЫ 4 2
1''''q'''' [-6T]
1 ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА: МОЛЕКУЛЫ -8 -8
(?1'''') (1-ИНДИВИДЫ''''/2-ГЕГЕМОН'''')
Ярус "-8"
3
2

сотни пикометров
1''''S [[-11?-9]T] 1''''
Q''''-9[-8T]
[-11?-9] -8 -8
1'''' [-8T]
[-11?-9] u''''[-11? -9]
СФЕРЫ АТОМОВ
?[-11?-9][-11T]
1
1 [-11?-9] 4 2
(2-ИНДИВИДЫ'''') 1''''q'''' [-7T]
[-11? -9] [-11? -9]
?[-11?-9][-10T]
1
[-11?-9]
Псевдоярус "-11?-9"
3
3 3
2
2 2

сотни фемтометров-пикометры-десятки пикометров
1K [-9T]
2S [[-14?-12]T]
[-11?-9] [-14? -12]
[-14?-12] [-11?-9]
г) Четвертая спорадическая иерархическая композиция локально-агрегатных пространственных
зон ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА

1K [-3T]
1'''''
S'''''-5[-6T] [-5?-3] [-8? -6]
-6
1'''''u''''' [-3T]
ВИРТУАЛЬНАЯ АГРЕГАТНАЯ -6 -6
1 4
ПРОТОСОМА ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА 1'''''k''''' [-3T]
-6 -6
(?1''''') (1-ГЕГЕМОН''''')
Ярус "-6"
3
2

сотни нанометров
1'''''S''''' [-7T] 1'''''
Q'''''-7[-6T]
-7 -6 -6
1''''' [-6T]
ПРОТОКОМПАРТМЕНТЫ -7 u'''''-7
1 4 2
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА: ПОЛИМЕРЫ 1'''''q''''' [-5T]
-7 -7,-8
(?1''''') (1-ИНДИВИДЫ'''''/2-ГЕГЕМОН''''')
Ярус "-7"
3
2

десятки нанометров
1''''' [-8T] 1'''''Q''''' [-7T]
S'''''-7 -7 -8
-8
1''''' [-7T]
-8 u'''''-8
ПРОТО-СУБКОМПАРТМЕНТЫ 4 2
1''''' [-6T]
-8 q'''''-8
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА: МОЛЕКУЛЫ
1
(?1''''') (2-ИНДИВИДЫ''''')
Ярус "-8"
3
2

сотни пикометров
1'''''
S'''''-8[-9T] 1'''''Q''''' [-8T]
(если существует процесс с этим темпом)
-9 -8 -9
д) Пятая спорадическая иерархическая композиция локально-агрегатных пространственных зон
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА – 220 –
1K [-3T]
1''''''
S''''''-5[-6T] [-5? ?3] [-8? -6]
-6

1''''''
u''''''-6[-3T]
ПРОТОСОМА ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА -6
1 4
(?1'''''' или ?1(3)) (1-ГЕГЕМОН'''''') 1''''''k'''''' [-3T]
-6 -6
Ярус "-6"
3
2

сотни нанометров
1''''''S'''''' [-7T] 1'''''
Q''''''-7[-6T]
-7 -6 -6
1''''''u'''''' [-6T]
ПРОТОКОМПАРТМЕНТЫ -1 -1
1 4 2
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА: ПОЛИМЕРЫ 1''''''q''''''[-5T]
-1
(?1'''''') (1-ИНДИВИДЫ''''''/2-ГЕГЕМОН'''''')
Ярус "-7"
3
2

десятки нанометров
1''''''Q'''''' [-7T]
1''''''S'''''' [-8T]
-8 -7 -7 -8
1''''''
u''''''-8[-7T]
ПРОТО-СУБКОМПАРТМЕНТЫ -8 4 2
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА: МОЛЕКУЛЫ (?1'''''') -81''''''q-8''''''[-6T]
1
(2-ИНДИВИДЫ''''''/3-ГЕГЕМОН'''''')
Ярус "-8"
3
2

сотни пикометров
1''''''S'''''' [[-11?-9]T] 1''''''
Q''''''-9[-8T]
[-11?-9] -8 -8
1' [-8T]
[-11?-9] u'[-11? -9]
СФЕРЫ АТОМОВ
?[-11?-9][-11T]
1
1 [-11?-9] 4 2
(ИНДИВИДЫ') 1'q' [-7T]
[-11? -9] [-11? -9]
?[-11?-9][-10T]
1
[-11?-9]
Псевдоярус "-11?-9"
3
3 3
2
2 2

сотни фемтометров-пикометры-десятки пикометров
1K [-9T]
1S [[-14?-12]T]
[-11?-9] [-14? -12]
[-14?-12] [-11?-9]
е) Шестая спорадическая иерархическая композиция локально-агрегатных пространственных зон ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА

Рис. 8.2. Схемы возможных структурных композиций в рамках супраконтура ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН-
СФЕРЫ АТОМОВ.
1 [ ?6T ]
k
системная память ПСЕВДОИНДИВИДОВ (СФЕР АТОМОВ) вырождена; иначе гово-
[ ?11??9] [ ?11??9]

ря, инерционность генератора этой памяти отсутствует, и в результате темп её «накопления» (вели-
чина порядка 10-3 секунды) на порядок медленнее, чем это типично для соответствующей памяти у
ИНДИВИДОВ «универсального» супраконтура, совпадая с темпами инициирующего её сигнала
1 [ ?6T ]
1 [ ?6T ]
[ ?8 ??6] K[ ?11??9] (который выступает в роли ритмоводителя) и «управляющего» сигнала [ ?11??9] u[ ?11??9]

(фактически дублируя последний);
1 [ ?3T ]
k
системная память ПСЕВДОГЕГЕМОНА (ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА) [ ?8??6] [ ?8 ??6] , являющаяся про-
явлением оптимизационного процесса в вышележащем псевдосупраконтуре (характерное время по-
иска, осуществляемого ПСЕВДОГЕГЕМОНОМ в его рамках, представляет собой целый спектр: от
типичного для «универсального» супраконтура до на 2 порядка меньшего, т.е. в диапазоне 10-5?10-3
секунды), по тем же причинам «вырождена» и составляет величину порядка 10 секунд.
В целом оптимизационное поведение любого псевдосупраконтура можно оценить как предельно
неэффективное, а в четырехбалльной шкале – на «2» («неудовлетворительно»). И с этой точки зрения
существование псевдосупраконтура представляется оправданным и объяснимым только с учетом того
аспекта, что именно он является предтечей возникновения следующей за ним в метаэволюции более эф-
фективной структуры – квазисупраконтура КВАЗИЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ.
8.1.5. Что такое «протоорганические молекулы», «протомакромолекулы» и
«протосома ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА»
Прежде всего, следует отметить, что спорадические поисковые структуры
(1) (2)
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА «?1 -протоорганические» молекулы (молекулы), «?1 -протомакромолекулы
(полимеры) и «?1(3)-протосомы ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА» в рамках настоящей концепции могут быть
– 221 –
называемы и по-другому: как с «точки зрения» ИНДИВИДОВ иерархического контура оптимизации, так
и его ГЕГЕМОНА. Для этого можно предложить следующие наименования:
o «?1(1)-протоорганические» молекулы – это простейшая, или двухъярусная, «колония» атомов,
o «?1(2)-протомакромолекулы» – структурированная, или трехъярусная, «колония» атомов,
o «?1(3)-протосома ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА» – иерархизированная, или четырехъярусная, «коло-
ния» атомов (плодотворность привлечения в данном контексте термина «колония» будет ясна
из изложения дальнейших метафаз метаэволюции живого).
В свою очередь, с точки зрения ГЕГЕМОНА их можно называть (с учетом ориентировочного раз-
мера) соответственно:
o «?1(1)-малоразмерными протоэлементонами»,
o «?1(2)-среднеразмерными протоэлементонами»,
o «?1(3)-полноразмерными протоэлементонами»,
а с учетом их будущей метаэволюции – даже:
o «?1(1)-малоразмерными протопрокариотическими ячейками»,
o «?1(2)-среднеразмерными протопрокариотическими ячейками»,
o «?1(3)-полноразмерными протопрокариотическими ячейками» соответственно
(обоснование последней точки зрения будет приведено в последующих подразделах).
Таким образом, при выявлении биологических аналогов перечисленных модельных структур
можно пользоваться сразу четырьмя рядами соответствующих терминов.
Отмечу также, что в качестве превалирующей тенденции развития биообъектов рассматриваемой
метафазы выступает формирование протообъединений: в 1-ю очередь из ПСЕВДОИНДИВИДОВ (ато-
мов) – протоорганических молекул, во 2-ю очередь (если наличествуют соответствующие условия) из
протоорганических молекул – протомакромолекул, в 3-ю очередь (опять-таки, если наличествуют соот-
ветствующие условия) из протомакромолекул – протосом ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА. То есть реально
такое формирование начнется на следующих метафазах, но для этого на данной метафазе должны со-
зреть необходимые условия. Именно в указанном смысле здесь и понимается тенденция превалирова-
ния.
8.1.6. Времена возникновения/доминирования
Исходя из полученной выше (см. подраздел 7.8) приблизительной оценки момента его возникно-
вения (начала 1-й метафазы метаэволюции живого на Земле), будем считать, что это произошло около
4,61 млрд. лет назад (приблизительное время возникновения Земли) или несколько позже – сразу после
того, как температура в соответствующих зонах поверхности Земли достигла приемлемой величины,
при которой возможно протекание соответствующих процессов синтеза «протоорганических» молекул и
мал темп их деструкции на атомы, возможно существование воды в жидком состоянии и т.п. Временем
завершения периода его доминирования на Земле будем считать расчетное время 4,61 млрд. – 0,944
млрд. ? 3,67 млрд. лет назад.
Времена возникновения «?1(1)-малоразмерного протоэлементона», «?1(2)-среднеразмерного про-
тоэлементона» и «?1(3)-полноразмерного протоэлементона» можно оценить по формуле (7.9-4), с уче-
том данных из таблицы П1 Приложения:
1) для lмалоразмерного протоэлементона ˜ 0,15143922·10-8 метра, величина Тмалоразмерного протоэлементона ˜ 0,337
млрд. лет, или 4,273 млрд. лет назад;
2) для lсреднеразмерного протоэлементона ˜ 0,22949496·10-7 метра, величина Тсреднеразмерного протоэлементона ˜ 0,673
млрд. лет, или 3,937 млрд. лет назад;
3) для lполноразмерного протоэлементона ˜ 0,34778269·10-6 метра, величина Тполноразмерного протоэлементона ˜ 1,01
млрд. лет, или 3,6 млрд. лет назад (т.е. уже после завершения собственно рассматриваемой псевдомета-
фазы, что делает данное событие малоактуальным ввиду бесперспективной конкуренции с намного бо-
лее эффективными эвриэлементонами).
8.1.7. Параллельные и симбиотические структуры
Параллельно и одновременно со структурой собственно псевдосупраконтура ПСЕВДОЭЛЕМЕН-
ТОН–СФЕРЫ АТОМОВ, т.е. псевдояруса «-8?-6» («?1-химическими ячейками» или «?1(3)-протосомами
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА»), существуют и функционируют, каждая на своем ярусе в иерархии живого,
его промежуточные поисковые структуры яруса «-7» «?1(2)-протомакромолекулы» и яруса «-8» «?1(1)-
протоорганические» молекулы.
Территориально указанные структуры могут располагаться в одной и той же пространственной
ячейке (соответствующего яруса в иерархии). Степень взаимодействия между подобными структурами
может изменяться в широком диапазоне от индифферентности до «полного» симбиоза.

– 222 –
8.1.8. Математическое представление
Для псевдосупраконтура ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ итеративный процесс поис-
ковой оптимизации можно записать следующим образом:
? ?
1


)
(
A
[ ?11??9],[ ?8??6]
[ [ ?11??9 ]T ]
1 [ 6T ] 1
> =]
? [ ?8??6] Q[ ??11??9] ?
S[ ?8??6] extr ??9]Tmin
[ ?11??9]
? ?[ ?11??9] ? ?
[
1 [ ?11 1
S[ ?8??6]
[ ?11??9]

? ?
1


)
(
A
? ?
[ ?11??9 ],[ ?8??6 ]
[ [ ?11??9 ]T ]

? ? [ ?11??9] S[ ?8??6]
1 [ ?6T ] 1 [ ?6T ] 1 1*
> canonT = 0
[ ?8??6] K[ ?11??9] : ? [ ?8??6] G[ ?11??9] S[ ?8??6] (8.1-1)
[ ?11??9] [ [ ?11??9] ]
? ?[ ?11??9] ? ?
1 1
[ ?11??9] S[ ?8??6]

? ?
1


)
(
A
? ?
[ ?11??9 ],[ ?8??6 ]
[ [ ?11??9]T ]
1 [ ?6T ] 1
> limit T? 0
[ ?8??6] H [ ?11??9] S[ ?8??6]
? 1?
[ ?11??9] [ [ ?11??9 ] ]

? ?
1
?[ ?11??9] ?
[ ?11??9 ] S[ ?8??6]


(левый верхний индекс «1» здесь обозначает именно «1-ю» метафазу метаэволюции живого, символ “*”
– значение переменной, соответствующее экстремуму целевой функции [ ?8??6]1K[[??11??9] ).
6T ]



При этом:
)))
( (
( )= (
[ T] [ T]
? ? [[?8T ] 6]
K[[??11??9]
6T ]
K[[??11??9]
6T ] 1 [ ?7T ]
1 1 1 1 1
S[ ??811??6] S[ ??811??6] (8.1-2)
[ 9] [ 9]
?8
[ ?8 ??6] [ ?11??9] ?? [ ?8 ??6] [ ?8 ??6] [ ?8 ??6] [ ?8 ??6] ?? [ ?11??9] ??


(
[ T] [ T]
? [[?11T??9] , [ ?11??9]1? [[?11T ] 9] , [ ?11??9]1K[[?14??12] ,
T]
]
1 1[ 1
S[ ??811??6] = [ ?11??9] S[ ??811??6]
[ 9] 9] ?10 ?9
?11
[ ?11??9] ?? ?? [ ?11??9] ??


))
(
1 [ ?6T ]
K[[??11??9]
6T ]
1
u (8.1-3)
[ ?11??9] [ ?11??9] [ ?8 ??6]


( )
[ T]
? [[?11T??9] = [ ?11??9]1? [[?11T??9]
] ]
1 1
S[ ??11??12] (8.1-4)
[ 14
?11 ?11
[ ?11??9] [ ?14 ??12] ??9]


( ? [[?11T??9] )
? = [ ?11??9]1? [[??11T ] 9]
1 [ ?10T ] ]
1
(8.1-5)
?11
10
[ ?11??9] [ ?11??9] ?? [ ?11??9]

( )
?
K[[??14??12] = [ ?11??9]1K[[??14??12]
9T ] 9T ] 1 [ ?10T ]
1
(8.1-6)
[ ?11??9] [ ?11??9] [ ?11??9]

( )}
1 [ ?6T ]
1
A :{[ ?11??9],[ ?8??6]1 A k – множество характерных для 1-й метафазы
[ ?11??9],[ ?8 ??6] [ ?11??9] [ ?11??9]

метаэволюции механизмов иерархической поисковой оптимизации, заданных на субконтуре,
образуемом ярусами ПСЕВДОИНДИВИДОВ «-11?-9» и ПСЕВДОГЕГЕМОНА «-8?-6»;
( )
1 [ ?6T ]
= [ ?11??9]1k[[??11??9]
6T ]
K[[??11??9]
6T ]
1
k (8.1-7)
[ ?11??9] [ ?11??9] [ ?8??6]


( ), ( )? ;
? : ? [ ?11??9] s[(?)8min6] 1 [ ?6T ] 1 [ ?6T ]
1 1i 1 ( i ) max 1
(?i = 1,..., [ ?11??9] n)
k s k –
? ?
[ ?11??9] ?? [ ?11??9] [ ?11??9] [ ?11??9] [ ?8 ??6] [ ?11??9] [ ?11??9]
[ T]
1
S[ ??811??6] ;
область допустимых значений поисковой переменной (8.1-8)
[ 9]
[ ?11??9] ??
1
n – число ПСЕВДОИНДИВИДОВ у данного ПСЕВДОГЕГЕМОНА.
[ ?11??9]

Сравнение с ранее приведенным общим видом (7.1) аналогичных зависимостей для «универсаль-
ного» супраконтура ярко демонстрирует крайнюю вырожденность данной схемы (8.1-1/-8). Действи-
тельно, налицо, прежде всего, чрезвычайно значительная инерционность генерации [ ?8??6]1K[[??11??9] по от-
6T ]


[ T]
1
S[ ??811??6] (три порядка между [-6T] и даже [-9T],
ношению к независимой переменной оптимизации [ 9]
[ ?11??9] ??

наиболее медленным из диапазона [-11?-9T], – вместо типичного для соответствующей инерционности
«универсального» супраконтура одного порядка между [-8T] и [-9T]).
Кроме того, в схеме (8.1) вообще отсутствуют большинство важных особенностей, отраженных в
(7.1) для «универсального» супраконтура.
Конкретный вид зависимостей (8.1-1/-8) может быть установлен – после выявления в эксперимен-
тальных исследованиях необходимых количественных соотношений – в процессе построения моделей
указанных биообъектов.
8.1.8.1. Оптимизационные процессы в возможных структурных композициях
псевдосупраконтура
Для «элементарных» подконтуров иерархической оптимизации псевдосупраконтура
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ (которые возникают, если на ярусе, непосредственно вло-
женном в соответствующий ИНДИВИД, существуют процессы активного поиска с необходимыми вре-
менными характеристиками) итеративные процессы поисковой оптимизации могут быть записаны сле-
дующим образом (см. рис. 8.2):

– 223 –
а) композиция ПРОТО-СУБКОМПАРТМЕНТ ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА (МОЛЕКУЛА)–АТОМЫ
1?
A'

( )
?9,?8
[ ?9T ]
1? 1? 1?
? S? 8 > min ? S?*8
Q?[9?8T ] (8.1-9)
?8 ?9 ? ?9 ?

б) композиция ВИРТУАЛЬНЫЙ ПРОТОКОМПАРТМЕНТ ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА (ПОЛИМЕР)–
МОЛЕКУЛЫ
1??
A ''

( )
?8,?7
[ ?8T ]
1?? 1?? 1??
??[ S??7 > min ? S??*
Q?8 ?7T ] (8.1-10)
?7 ?8 ? ?8 ?7

в) композиция ВИРТУАЛЬНАЯ ПРОТОСОМА ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА–ПОЛИМЕРЫ
1???
A '''

( )
?7 ,?6
[ ?7T ]
1??? 1??? 1???
??? S???6 > min ? S???6*
Q?7[ ?6T ] (8.1-11)
?6 ?7 ? ?7 ?

Как функциональные ограничения (типа равенств и типа неравенств) и ограничения на значения
поисковых переменных, так и системная память в таких простейших композициях-подконтурах отсутст-
вуют.
Легко подметить (см. рис. 8.2), что некоторые из таких процессов могут достаточно легко «стыко-
ваться» с другими – если темпы изменения поисковой переменной некоторого подконтура совпадают с
темпом изменения целевой функции нижележащего подконтура. В результате могут возникать, пусть и
изредка, следующие виртуальные трехъярусные иерархические композиции:
г) когда выполняется выражение (8.1-10), для каждого из 1-ИНДИВИДОВ'''' которого, в свою
очередь, выполняется выражение (8.1-9);
д) когда выполняется выражение (8.1-11), для каждого из 1-ИНДИВИДОВ''''' которого, в свою
очередь, выполняется выражение (8.1-10) плюс возникает влияние межярусной системной памяти
[ ?8T ]
1'''''
[ ?5T ]
1'''''
?7 q '''''?7, ?8 на процессы генерации активного поведения ?8 S '''''?7 2-ИНДИВИДАМИ'''''.
Наконец, возможна (хотя и достаточно маловероятна) «увязка» в одно целое сразу 3-х элементар-
ных подконтуров иерархической оптимизации, т.е. сразу 4-х ярусов в иерархии:
е) когда выполняется выражение (8.1-11), для каждого из 1-ИНДИВИДОВ'''''' которого, в свою
очередь, выполняется выражение (8.1-10) плюс возникает влияние межярусной системной памяти
??????
??????[ ?5T ] на процессы генерации активного поведения 1?8 S??????[ ?8T ] 2-ИНДИВИДАМИ'''''', для каждого из
1??????
?7 q?7, ?8 ?7

которых дополнительно выполняется выражение (8.1-9).
Что же касается «встраивания» всей совокупности перечисленных стабильных подконтуров в об-
щую супрасистему природы или хотя бы в её часть – что дает возможность завершить рассматриваемую
псевдометафазу метаэволюции живого и осуществить переход к последующей, квазиметафазе, – то это
может произойти только тогда, когда поисковым образом будут «поведенчески нащупан» и структурно
закреплен необходимый спектр соотношений темпов изменения поисковых переменных и целевых
функций всех элементов в формирующейся системе. Поскольку даже для варианта е) налицо крайнее
рассогласование темпов изменения управляющей («извне, вниз по иерархии») переменной [ ?5??3]1K[[??8T ] 6] ,
3
??

действующей на ярус ГЕГЕМОН наивысшего в рассматриваемой иерархии подконтура, и поисковой
??????
переменной 1?6 S?????? ?6 («вовне – вверх по иерархии»), генерируемой этим же ярусом, но выступающим
[ T]
?5
в роли ИНДИВИДА супраконтура последующего высшего уровня в супрасистеме (для других вариантов
это рассогласование ещё больше).
Это крайнее рассогласование указанных величин с их потребными значениями, задаваемыми сис-
темой природы с её потенциально фиксированными спектрами пространственных и временных характе-
ристик, представляют огромную трудность для встраивания указанного подконтура в такую систему.
Реально необходимо, чтобы соотношение изменения темпов этих величин составляло не 3 единицы в
моих обозначениях (т.е. свыше 3-х порядков), а всего одну единицу. Как будет показано ниже, это дос-
тигается с помощью формирования природой специальной структуры иерархической поисковой опти-
мизационной системы: введения специализации подконтуров (преобразования их в субконтуры), т.е.
ориентации их на различные целевые критерии – экстремального типа, ограничения типа равенств и ог-
раничения типа неравенств. По-видимому, для формирования («нащупывания») именно такой структу-
ры природе и требуется несколько сот миллионов лет…
8.1.8.2. Краткий комментарий
Типичный согласно зависимости (8.1-1) именно для псевдометафазы вид целевой функции
1 [ ?6T ]
[ ?8??6] K[ ?11??9] соответствует наиболее упрощенной структуре супраконтура оптимизации, когда все три

её составляющие (экстремального типа, типа равенств и типа неравенств) изменяются в одном и том же

– 224 –
темпе (в данном случае [-6T]). Подобная ситуация характерна для технической кибернетики, при реше-
нии различного рода экстремальных задач, в которых составляющие целевой функции также всегда вы-
числяются на каждом шаге поиска. Из чего следует сделать вывод о том, что существующие поисковые
оптимизационные механизмы (достаточно хорошо зарекомендовавшие себя на практике) вполне могут
быть использованы при моделировании биологических объектов, находящихся на псевдометафазе своей
метаэволюции.
Тем более этот вывод относится к моделированию иерархических композиций МОЛЕКУЛА-
АТОМЫ, ПОЛИМЕР-МОЛЕКУЛЫ и ПРОТОСОМА ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА-ПОЛИМЕРЫ, споради-
чески возникающих в отдельных локальных пространственных зонах ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА, для ка-
ждой из которых инерционность связи между поисковой переменной и целевой функцией существенно
меньше (составляет всего 1 единицу в моих обозначениях, т.е. около порядка, а не 3 единицы), чем для
супраконтура в целом.
8.1.9. Интерпретация структуры и поведения псевдосупраконтура ПСЕВДО-
ЭЛЕМЕНТОН–АТОМЫ в химико-биологических терминах
Как представляется, активность, перманентно проявляемая АТОМАМИ, реализуется в направле-
нии формирования и усложнения внутренней структуры ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА – последовательного
образования его спорадических поисковых структур: «?1(1)-протоорганических» молекул («?1(1)-
малоразмерных протоэлементонов»), «?1(2)-протомакромолекул» («?1(2)-среднеразмерных протоэле-
ментонов») и «?1(3)-прототел ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА» («?1(3)-полноразмерных протоэлементонов»).
Это, прежде всего, приводит к возникновению в отдельных зонах (с линейными размерами поряд-
ка сотен пикометров) пространства ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА (с линейными размерами порядка сотен
нанометров) простейших прототипов органических молекул, которые удобно назвать «протоорганиче-
скими» молекулами (но для краткости можно и просто «молекулами»). Конечно, это происходит только
там, где имеются соответствующие условия для протекания подобных химических реакций по темпера-
туре, давлению, радиационному фону и т.п., а также необходимые ингредиенты для последующего син-
теза, катализаторы, субстрат и т.п. Традиционно это область изучения химических наук. Кроме того,
следует ещё раз подчеркнуть, что указанные химические соединения на данном этапе био-метаэволюции
не образуют упорядоченных иерархических структур типа макромолекул. Их совокупность в каждой из
таких пространственных ячеек можно было бы назвать скорее «каплями хаотического ?1-бульона».
Понятно, почему здесь идет речь о прототипах именно органических молекул: этот ярус «-8» яв-
ляется наиболее «близким» (в иерархии) к ярусу «-9» СФЕР АТОМОВ, и поэтому объединения послед-
них в простейшие структуры по определению относятся к нему. С другой стороны,
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН охватывает собой сразу 3 яруса в «нормальной» иерархической схеме, что по-
зволяет говорить только о спорадической возможности формирования в его рамках – в отдельных зонах
пространства! – структур типа протоорганических молекул и даже их объединений. Вопрос в том, на-
сколько подобные образования оказываются стабильными и долгоживущими: ведь «закрепляющего»
влияния памяти со стороны высших уровней в иерархии пока нет, такие уровни ещё не возникли. Неста-
бильности способствует и отсутствие в данной метафазе средств отграничения формирующегося био-
химического объекта от внешней среды, сформированных за счет его соответствующих внутренних
структур: специализированных поверхностных оболочек у таких образований (т.е. у
ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНОВ) пока ещё просто нет, и в качестве подобных средств они могут «использо-
вать» лишь подходящие по размерам структурные образования этой самой внешней среды (уже успев-
ших сформироваться «протоминеральных» массивов и т.п.). Естественно, «порядок ходов» здесь другой:
они просто не могут возникнуть в среде с неподходящей «объемной геометрией».
Итак, что же такое ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН в биохимической терминологии? Это весьма слабо ин-
тегрированное, но, тем не менее, все-таки «сообщество» атомов, которое выступает в иерархической
роли ЭЛЕМЕНТОНА, поскольку имеет размеры примерно на 1-3 порядка большие, чем автономный
атом.
Следующий вопрос: какие же именно органические молекулы из их достаточно широкого воз-
можного спектра не только могли, но и должны были возникнуть на данной метафазе биологической
метаэволюции? Логика ответа на такой вопрос базируется на сформулированном выше самом общем
представлении о целевой функции иерархической поисковой оптимизации супраконтура, необходимо
включающего составляющую экстремального типа, т.е. в данном случае [ ?8??6]1Q[[??11??9] – критерий опти-
6T ]



мизации энергетического характера, а также его «протопроявления» ?1'Q?98T ] , ?????Q?87T ] и 1???????Q?76T ] . А это
[? [? [?
1
8 7 6
определяет необходимость наличия соответствующих носителей такого элемента оптимизационного
механизма. Без наличия в таких системах собственно источников энергии и/или её химических её акку-
муляторов говорить об использовании информации о соотношении уровней энергозатрат (на внутренние
– 225 –
и на внешние нужды) для перманентного принятия решения о выборе дальнейшего шага в процессе
адаптивного поведения вообще не представлялось бы возможным.
Приняв эту точку зрения, необходимо приходим к ответу на вопрос: указанные органические мо-
лекулы, которые не могли не возникнуть на данной метафазе метаэволюции живого – это группа в со-
ставе аденозинмонофосфата АМФ, аденозиндифосфата АДФ и аденозинтрифосфата АТФ. Как известно,
«веществами, через которые реализуется энергетика организмов, являются макроэргические соедине-
ния, характеризующиеся наличием фосфатных групп… Показано, что эти соединения участвуют в акку-
муляции и трансформации энергии при всех жизненных процессах… Важнейшим из этих соединений
веществом, играющим для всего живого мира роль почти единственного трансформатора и передатчика
энергии, является аденозинтрифосфорная кислота – АТФ, расщепляющаяся до аденозиндифосфорной
кислоты (АДФ) или аденозинмонофосфорной кислоты (АМФ)» [Тумерман,БСЭ,1970].
И вот что, например, пишет о группе АМФ-АДФ-АТФ Э.М.Галимов, рассматривая именно про-
блему зарождения жизни (и используя для них обозначения на латинице), цитирую: «В биологических
процессах, протекающих в живых организмах, роль универсального источника химической энергии игра-
ет реакция гидролиза аденозинтрифосфата (ATP) с образованием аденозиндифосфата (ADP) и высво-
бождением фосфатной группы (Pi): ATP > ADP + Pi . В этой связи я хочу обратить внимание на ATP как
на ключевую молекулу (молекулу №1) на пути эволюции жизни» ([Галимов,2001], стр. 87-88). И далее:
«Аденозинфосфат способен поглощать энергию светового кванта... Солнечный свет – наиболее универ-
сальный источник энергии. Чтобы эта энергия работала в химических реакциях, нужен универсальный
преобразователь света в химическую энергию. Мне представляется наиболее отвечающим логике био-
логического упорядочения предположение, что аденозинфосфаты играли эту роль при зарождении жиз-
ни» ([там же], стр. 90-91). И, наконец: «Аденозинфосфаты не способны к саморепликации и не обла-
дают каталитическими свойствами. Тем не менее, не РНК и не белок, а именно молекула ATP представ-
ляется молекулой номер один на пути биогенеза» ([там же], стр. 92-93).
Последнее утверждение весьма показательно. Оно полностью соответствует настоящей кон-
цепции, центральным – и в некотором смысле первичным – местом которой является выявление именно
энергетического критерия поисковой оптимизации приспособительного поведения живых объектов лю-
бого основного уровня биологической интеграции (ОУБИ).
Помимо аденозинфосфатов (химически – нуклеотидов), на данной метафазе – в тех или иных
ячейках, ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНАХ – формируется также целый спектр иных «протоорганических» мо-
лекул: от тех, которые могут каким-то образом взаимодействовать с аденозинфосфатами, и до тех, кото-
рые этим свойством не обладают, но возникновение которых не противоречит физико-химическим зако-
нам, конкретным условиям внешней среды и для которых имеются в наличии исходные ингредиенты.
Дать развернутый ответ на вопрос, какие именно молекулы могут входить в указанный спектр, могут
специалисты в области биоорганической химии и смежных наук. Но при этом доля этих молекул – точ-
нее, доля АТОМОВ, их составляющих – по отношению к общему числу АТОМОВ, образующих кон-
кретный ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН, весьма незначительна по определению. Поскольку если она станет
существенной, то это будет означать метапереход данного ?1-ЭЛЕМЕНТОНА в следующую метафазу
био-метаэволюции – ?2-ЭЛЕМЕНТОН (т.е. КВАЗИЭЛЕМЕНТОН).
По-видимому, в указанных поисковых процессах свою роль играет и присутствие воды в жидкой
фазе. Вот что пишет по этому поводу П.Л.Привалов, акцентируя внимание на тенденции вещества к
объединению в совокупности различного уровня: «Кооперативный механизм образования Н-связей ме-
жду молекулами воды крайне существенен, так как именно он определяет исключительно важное свой-
ство воды, отличающее её от остальных жидкостей, - ассоциативный характер её строения. Как уже го-
ворилось, в воде при комнатной температуре более половины связей разорвано. Однако равномерное
распределение разорванных связей по молекулам не является выгодным из-за кооперативного характе-
ра их образования. Оставшиеся связи как бы стараются сбиться в кучу, образуя в микрообластях ассо-
циаты с максимальным числом связей на молекулу, а, следовательно, со структурой, близкой к структу-
ре льда, обеспечивающей такое максимальное количество связей. Конечно, такие ассоциаты неустойчи-
вы. Локальные флуктуации энергии (! – С.Г.) приводят к их распаду и возникновению новых упорядочен-
ных ассоциатов – кластеров. Время жизни кластеров – порядка 10-10 сек., т.е. порядка 1000 молекуляр-
ных колебаний (модель “мерцающих кластеров”)» [Привалов,1968]. Указанные процессы с позиций
предлагаемой концепции относятся к внутриатомным ярусам, т.е. более низшим в иерархии системы
природы, но их результаты, безусловно, проявляются и в процессах атомного и молекулярного уровней.
Что касается проблемы отграничения ячейки ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА от внешней среды, то
вполне вероятно, что хотя бы в некоторых зонах пространства подобное отграничение могло реализо-
ваться в соответствии с представлениями ряда авторов о роли в процессе возникновения жизни мине-
ральных веществ различного типа. Например: «Наличие твердого субстрата способствовало возникно-
вению жизни. В трехфазной системе – пористом твердом субстрате, пронизанном воздухом и водой –
имелась та необходимая относительная устойчивость, без которой невозможно зарождение жизни…

– 226 –
Наличие наружных скелетов, составляющих толщи водных осадочных пород, указывает на вторичный
характер существ, создавших эти породы. Наружный скелет – это, по существу, экран. Первичные оби-
татели Земли были заведомо лишены наружных скелетов… Согласно Л.Бергу, жизнь зародилась “в
твердом субстрате суши, внутри поверхностных горизонтов механически раздробленных горных пород,
где она находилась в укрытии от губительных ультрафиолетовых лучей, а, вместе с тем, поблизости от
внешнего мира и прежде всего от тепловой радиации Солнца”» [Берг Р,1959] (по-видимому, здесь име-
ется в виду публикация Л.Берга в журнале «Природа» – 1949, № 2, С.43 – см. [там же], стр. 190 – С.Г.).
Подобная точка зрения существенно более детально представлена в недавно выдвинутой
У.Мартиным и М.Расселом гипотезе о роли в процессе возникновения жизни пиритовых пород (сульфи-
да железа FeS). Согласно ей, «в горячих источниках на морском дне это соединение образует "соты" с
ячейками шириной в несколько сотых миллиметра. Эти ячейки – идеальное место для возникновения
жизни» [Новая теория…,1998]. По сравнению с другими гипотезами возникновения жизни на Земле,
«теория У.Мартина и М.Рассела уникальна тем, что она предполагает, что возникновение клетки пред-
шествовало возникновению белков и самореплицирующихся молекул. С притоком горячей воды в ячейки
попадают ионы аммония (NH4+) и монооксид углерода (CO), и сульфид железа выступает в роли одного
из катализаторов синтеза органических веществ из неорганики. Простые соединения концентрировались
в "камерах" из сульфида железа, что могло привести к возникновению сложных молекул – белков и нук-
леиновых кислот» [там же], см. также [Russell,Hall,1998]. Отмечу, что положение о возникновении
клетки ранее возникновения белков и самореплицирующихся молекул полностью вписывается в на-
стоящую концепцию – если рассматривать использованное в данном контексте понятие «клетка» в его
протосмысле (более подробно этот вопрос будет обсуждаться в последующих двух?пяти разделах).
8.1.9.1. О времени появления ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА
Расчетное время появления ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА – т.е. объединений атомов различного ха-
рактера – 4,61 млрд. лет назад.
Периодизация же данной псевдометафазы, рассчитанная в соответствии с формулой (7.9-4) – см.
пункт 8.1.6, – насколько можно судить, не имеет соответствующих коррелятов в литературе (по крайней
мере, мне их найти не удалось):
Таблица 8.1-1. Периодизация катархея (азоя)
Эра/эпоха/ Начало, млн. лет назад, источник:
Эон
период (ме-
(метаэтап) Расчет
(а) (б) (в) (г)
тастадия)
1 2 3 4 5 6 7
- - - -
Поздняя 3937
Катархей
- - - -
Средняя 4273
(азой)
4700 ± 100 - 4500? 4600
Ранняя 4610
Источники данных таблицы: (а) [Алейников,1987], (б) [Биология,1999],С.127, (в) [Милановский,2001],
(г) [Аплонов,2001].
Из этого факта можно сделать вывод, что критерии выделения эпох/периодов в архее (археозое)
следует строить на базе корреляции с критериями выделения метастадий метаэволюции живого.
8.1.9.2. О степени вовлеченности химических элементов в «живое вещество»
Вопрос о том, какие именно химические элементы могли были быть так называемыми органоге-
нами, преобладание которых в атмосфере и гидросфере древней Земли явились гарантией включения
ещё в доклеточные формы жизни, неоднократно ставился в литературе. В работе [Бгатов,1999] приве-
дена следующая классификация химических элементов, отражающая их отношение к эволюции «живого
вещества»:

«Биогенная классификация химических элементов
Тип Группа Название Примечание
Водород, углерод, ки- Каркасные элементы органических молекул, возник-
Перво- слород, азот ших ещё в докембрии. Составляющие большинства
элементы аминокислот
Фосфор, сера Непременные участники белковых молекул, ДНК и
РНК. Создатели первичной, доклеточной жизни
Макро- Калий, натрий, каль- Элементы буферной системы первых одноклеточных
Биоген-
элементы ций, магний, хлор, организмов и клеточного потенциала. Первые элемен-
ные
кремний. ты скелетного аппарата простейших организмов

– 227 –
Эссенци- Железо, медь, цинк, Включились в метаболизм с возникновением крове-
альные марганец, хром, селен, носной системы. Участвуют в окислительно-
микро- молибден, йод, ко- восстановительных реакциях. Составляющие кофер-
элементы бальт, фтор. ментов организма
Условно Мышьяк, бром, литий, Узкоспециализированная группа элементов, "рабо-
эссенциаль- никель, ванадий, кад- тающая" не у всех видов организмов. Некоторые вхо-
ные микро- мий, свинец. дят в состав коферментов
элементы
Брэйн- Золото, олово, таллий, Предположительно, участвуют в проводимости им-
элементы теллур, германий, гал- пульсов головного мозга млекопитающих. Очевидно,
лий включились в метаболизм в четвертичном периоде
Нейтраль Алюминий, титан, ру- Не заняли своего места в метаболизме животных из-
ные бидий за слабой реакционной способности, несмотря на ши-
рокую распространенность в литосфере
Абиоген- Конкуренты Барий, стронций, це- Участвовали в метаболизме морских форм организ-
ные зий мов, что и определило их дальнейшую конкуренцию в
метаболизме сухопутных видов (ведущую к патологии)
Агрессив Ртуть, бериллий, ос- Элементы поздней вулканической деятельности. В
ные мий, висмут связи с тем, что не нашли места в метаболизме орга-
низмов, вредны в малых дозах»

По мнению её автора, «…классификацию элементов, представленную в этой таблице, можно с
полным правом считать естественной, поскольку в её основе лежит достаточно логичный и последова-
тельный эволюционный принцип. Все элементы Периодической таблицы Менделеева подразделены на
два типа: биогенные, т.е. участвующие в метаболизме живых форм, и абиогенные, т.е. все остальные.
Биогенные элементы, в свою очередь, подразделены на пять групп, причем их иерархия от момента
включения в метаболизм организмов на ранних этапах развития живой материи до четвертичного пе-
риода в целом соответствует распространенности в живых организмах. Ясно, например, что:
- первоэлементы являются сквозными для всех форм жизни на Земле, т.е. присущи всем формам жизни;
- макроэлементы - сквозными для всех животных организмов;
- эссенциальные микроэлементы - сквозными для всех млекопитающих;
- условно эссенциальные - сквозными для отдельных семейств млекопитающих;
- брэйн-элементы - сквозными для высших млекопитающих и человека» [там же].
Как представляется, подход к классификации химических элементов, представленный в работе
А.В.Бгатова, вполне коррелирует с подходом настоящей концепции, конкретизируя проявления приспо-
собительного поведения соответствующих структур иерархического оптимизационного механизма жи-
вого в ходе его последовательного формирования.

8.1.10. Резюме
Псевдосупраконтур ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ относится к ?1-ряду высших в ие-
рархии структур. Его характеристики с позиций концепции иерархической поисковой оптимизации жи-
вого сведены в таблицу 8.1-2:

Табл.8.1-2. Критерии отнесения ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОНА к 1-й метафазе биометаэволюции (?1)
Аспекты ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН (?1-химическая ячейка) как целостное образование
1 Он отграничен от внешней среды только внешними же неспефическими
Пространственно-
факторами, прежде всего, рельефом подложки – поверхности неорганиче-
ограничивающий
ской природы
2 Диапазон его размеров: от сотен пикометров до сотен нанометров
Пространственно-
количественный
3 Спектр его характерных времен: от сотен наносекунд до сотен микросекунд
Относительно-
временной
4 Расчетная длительность его доминирования: около 944 млн. лет.
Абсолютно-
Ориентировочное время его доминирования: –4,61 ? –3,67 млрд. лет. назад
временной
5 Это псевдобиообъект, и как таковой он демонстрирует крайнюю неэффек-
Поведенческий
тивность своего приспособительного поведения
(адаптивный)
6 Он включает в себя единственную иерархическую составляющую – атомы,
Структурной
которые являются объектами неорганической природы, хотя, как в данном
сложности
случае, могут входить и в состав объектов протоорганической природы
– 228 –
7 Специфицирующий Определяющую роль в его деятельности играют аденозинфосфаты АМФ-
АДФ-АТФ
8 Интерпретирующий Его можно интерпретировать как «?1-химическую ячейку»
9 Превалирующей Формирование протообъединений: в 1-ю очередь из ПСЕВДОИНДИВИДОВ
(атомов) – протоорганических молекул, во 2-ю очередь из последних – про-
тенденции
томакромолекул, в 3-ю очередь из последних – протосом ПСЕВДОЭЛЕ-
МЕНТОНА
Основные характеристики псевдосупраконтура ПСЕВДОЭЛЕМЕНТОН–СФЕРЫ АТОМОВ сле-
дующие:
1) число субконтуров в супраконтуре: 1;
2) число «выходов» системной памяти (в том числе «вырожденной»): 1(1);
3) число «входов» системной памяти (в том числе «вырожденной»): 1(1).
Таким образом, его условная формула может быть записана следующим образом: ?1 = <1 | 1(1) | 1(1)>.




– 229 –



СОДЕРЖАНИЕ