Цикли

Чому монотонне повторення - це основа добробуту, свідомості, і всього життя на Землі.

День змінює ніч, за влітку приходять осінь, зима, весна, потім знову літо, осінь і так далі, вода випаровується і знову випадає, наповнюючи озера, живлячи річки і все живе на Землі. Світ навколо нас кишить циклічними явищами, але не всякий усвідомлює, що цикли всіх просторових і часових масштабів - від атомних до астрономічних - служать моторами, що приводять в рух все прекрасні природні явища.

Ніколас Отто, який побудував перший двигун внутрішнього згоряння в 1861 році, і Рудольф Дизель, який створив свою модифікацію в 1897-м, змінили світ. Обидва двигуни використовують цикли - чотиритактний цикл Отто і двотактний цикл Дизеля, які, зробивши роботу, повертають систему в початкове положення. Обидва хитромудрих механізму з`явилися завдяки циклу технічної розробки, винайденому декількома століттями раніше. Куди більш елегантний цикл був відкритий Хансом Кребсом в 1937 році, але був розроблений набагато раніше: на зорі земного життя, в результаті мільйонів років еволюції. Цикл Кребса - це восьмітактная хімічна реакція, яка перетворює паливо в енергію і живить нею все живе, від бактерії до вічнозеленої секвої.

Біохімічні цикли відповідають за рух, зростання, відновлення і розмноження в живому світі - це коліщатка, що обертають коліщатка, що приводять у рух коліщатка, годинникові механізми з трильйонами рухомих частин, які кожен раз повертаються до вихідного стану і починають заново. Вони виробилися в репродуктивному циклі, покоління за поколінням, еон за еоном, відбираючи вдалі технічні рішення.

Наші предки відкрили ефективність циклів, додумавшись до найважливішої ідеї в своїй історії: ролі повторень у виробництві. Візьміть дерев`яну палицю і проведіть по ній каменем - за винятком кількох подряпин вона ніяк не зміниться. Проведіть сто раз - і все залишиться, як раніше. Але якщо ви будете продовжувати і продовжувати - і так кілька тисяч разів, ви зробите з неї гостру стрілу. Накопичуючи ледве помітні зміни, циклічний процес породжує щось якісно нове. На тлі одноманітних, але бездумних і інстинктивних занять інших тварин далекоглядність і самоконтроль, необхідні для подібних проектів, самі по собі стали революційним відкриттям. І це відкриття теж, зрозуміло, стало плодом дарвіновського циклу, доповненого поліпшеним циклом культурної еволюції, що дозволив передавати свої навички не дітям разом з генами, а сусідам - ​​через наслідування.

Перша людина, яка зробила з каменю красивий ручний сокиру, мабуть, вельми нерозумно виглядав в процесі роботи. Він сидів, годинами стукаючи каменем без жодного видимого толку, але кожен новий бездумний удар містив в собі невелике поліпшення, практично непомітне оку, пристосованому еволюцією для фіксації куди більш стрімких змін. Ця удавана марність часом обманювала навіть біологів. У своїй знаменитій книзі Wetware молекулярний біолог Денніс Брей описує цикли в нервовій системі: в нейронних провідних шляхах білки постійно змінюються - до них то додаються, то прибираються фосфатні групи. Це справляє враження безглуздої роботи, особливо якщо врахувати, що кожна нова ітерація позбавляє клітину однієї молекули - однієї одиниці безцінної енергії. Спочатку циклічні реакції цього типу називали футільнимі, тобто, по суті, марними. Але це неточне слово. Перестановки фосфатів - звичайнісінька хімічна реакція в клітці, і грає величезну роль в відбуваються тут обчисленнях. Ці циклічні реакції постачають клітину найважливішим органом - гнучким і швидко настроюється комп`ютером.

Слово «обчислення» аж ніяк не випадково. Виявляється, вся магія свідомості, так само, як і саме життя, залежить від самоповторяющіхся процесів передачі інформації - від конкретних біохімічних реакцій, до процесу сну і періодів церебральної активності та відпочинку (це добре помітно на електроенцефалограмі). Програмісти досліджували світ всіляких алгоритмів протягом століть і до сих пір мали справу здебільшого з мільйонами вкладених один в одного циклів. Корисно пам`ятати, що еволюція є лише підвид нагромаджувати, удосконалюються циклів серед безлічі інших.

Прихильники теорії розумного задуму вважають, що якщо природний відбір грунтується на репродукції, не може існувати дарвинистского вирішення проблеми виникнення життя - самий перший живий організм повинен був бути занадто складним для самозародження. Очевидно, тут не обійшлося без дива. Якщо уявляти собі добіологічних світ як хаотичне скупчення хімічних речовин, подібних розрізненим частинам горезвісного літака, «самособравшегося в шторм», проблема виникнення життя стає тільки гірше. Але якщо згадати, що ключовий процес еволюції - циклічні повторення, до яких належить і генетична реплікація, - лише один з безлічі варіантів, загадка перетворюється в задачу: як саме сезонні, водні, геологічні і хімічні цикли, що працюють на протязі мільйонів років, з часом привели до умов, в яких народилися біологічні цикли.

Напевно, перші тисячі спроб були марними. Але як співав Коул Портер в одній зі своїх найбільш чуттєвих пісень: подивимося, що вийде, «якщо знову і знову і знову намагатися». Гарне правило: зіткнувшись з чудовим явищем природи або свідомості, шукай цикли - на них припадає основна робота.


Автор:
Деніел Деннет,
філософ, директор Центру когнітивних досліджень Університету Тафтса.
Esquire

Поділися в соціальних мережах: