3 октября 2010 г.

Эволюция функций или почему не бывает переходных видов

Одним из любимых вопросов антиэволюционистов (сюда собираем всех, кто против теории эволюции, креационистов в том числе) к биологам является такой: где переходные формы между видами? Где промежуточные формы между рыбой и земноводными, между пресмыкающимися и млекопитающими? Между бабочкой и бескрылыми насекомыми? Где это огромное множество переходных форм, которые должны были бы просто заполнять осадочные слои? В свое время сам автор "Происхождения видов..." ввел такое понятие, как неполнота геологической летописи. Он прекрасно понимал, что ничего иного предложить не мог. Да и многое говорило в его пользу. Например, редко какие останки сохраняются длительное время. Необходимо некоторое стечение обстоятельств, чтобы останки были законсервированы и сохранены в виде фоссилий (ископаемых). Есть, например, хорошая иллюстрация этого явления: на Земле ежедневно умирает огромное количество животных и растений. В идеальном случае уже через короткое время поверхность была бы усыпана костями и высохшими покровами животных и высохшими частями растений. В свою очередь дно океанов было бы усеяно костями рыб, водных млекопитающих, раковинами моллюсков и т. д. Но нам-то ясно, что дело обстоит иначе.
Чтобы сохраниться, останкам или организмам нужно попасть в особые условия, например, быть засыпанными грунтом, попасть в нефтяную яму (как, например, множество останков в Ла Бреа, США, Калифорния) или другим образом пройти консервацию (суть - защиту от кислорода и микроорганизмов). В противном случае труп будет быстро оприходован разнообразными редуцентами, а твердые части (кости, раковины, карапаксы) разрушатся в результате эрозии. Разрушение останков различными путями - отличный способ оборота элементов.
Проблема определения переходных форм имеет и другой аспект, который я бы назвал половинчатостью признаков. В самом деле, кто в здравом уме и доброй памяти будет утверждать, что у бабочки крапивницы крылья были изначально меньше в два раза. Но при этом она уже была крапивницей. У млекопитающих было изначально восемь пальцев, потом по одному исчезало. У бактерий сначала был полужгутик, у рыб - полужабры, у насекомых - полулапки, у млекопитающих - полушерсть. И вот таких полупримеров можно привести огромное множество. Сами по себе они уже достаточно парадоксальны. А ведь именно этого и требуют антиэволюционисты - предоставить химеру, у которой признаки находятся в стадии "перехода". Т. е. нужно найти позвоночных с 8, 7, 6 пальцами и, что еще круче, найти останки с 7,5 пальцами, с 6,5, с 5,5. Найти рыбу с полужабрами, насекомого с полукрыльями. Но это требование подается, как абсолютно научное и обоснованное. На что всегда хотелось ответить своему собеседнику, задавшему такой же вопрос: вот, передо мной пример переходной формы человека с полумозгом.
Суть дела такова, что каждая функциональ (пусть будет так называться орган или образование, выполняющее определенную функцию) присутсвует у организма в завершенном виде. Выполняет конкретную функцию и делает это наиболее эффективным образом. И совершенно не обязательно, что предковая функциональ будет выполнять ту же функцию, что и потомок. Если мы рассматриваем органы движения, то у бактерий базальная часть жгутика имеет своим предком простой транспортный белок, а сам жгутик является потомком выроста для прикрепления к субстрату, который мог немного поворачиваться. Но это был не полужгутик, который половинчатую возможность движения. Это было вполне определенное образование, с вполне конкретной функцией. А иначе и быть не может. Нет никакого смысла в нефункционирующем образовании. Нет никакого смысла в полуглазе, который полувидит. Но есть смысл в светочувствительном органе, который может отличать свет от темноты. И у него будет совершенно иное устройство. Некоторые части не появятся вовсе, а некоторые, если уже появились, редуцируются. Потому нет никаких химер с полуруками-полуплавниками. Есть вполне определенная форма - жесткие ласты, которые необходимы для передвижения по прибрежной территории, вероятно, простым способом гребли, как сейчас передвигаются, например, илистые прыгуны.
Как никогда не было птиц с полужестким клювом, а весь он был роговым, так никогда не было у человека и его предков пальцев, которые были в половину короче, чем те, которые есть. Нет никаких промежуточных форм, которые стояли бы "между" одним и другим значением признака. Есть конкретный признак, с конкретным назначением. Он завершен и максимально приспособлен к выполнению функции. Не может быть самки комара, у которой хоботок не выполняет своих функций, а выполняет какие-то смежные или выполняет, но на половину. Крупные ароморфозы (появление позвоночных, глаза, теплокровность) не были постепенными с плавным переходом. Представление о процессе эволюции, как о бесконечном множестве плавных взаимопревращений сформировал сам автор "Происхождения видов", но это было полтора столетия назад. С тех пор уже стало совершенно ясно, что Дарвин тут ошибался. Не принципиально, но ошибался. Эволюция - не плавный процесс, не медленные и постоянные перемены. Бывают времена стазиса, бывают времена активного видообразования. Но в любом случае каждый следующий вид формируется с полноценным набором функционалей, благодаря которым он получает некоторое, пусть самое небольшое, но преимущество. Переходный вид - это не форма с полупризнаками (уж все-таки простите меня за ненаучные термины, приходится), а форма, которая по некоторым признакам (иногда по всем) древнее одной и моложе другой. Какие-то признаки находятся в примитивном состоянии, какие-то - в более продвинутом. Так или иначе, чем ближе к нашему времени, тем больше продвинутых признаков, молодых, которые мы можем наблюдать у ныне живущих форм. Чем дальше от нашего времени, тем таких признаков меньше, тем сильнее выражены признаки примитивные. Но, повторюсь в десятый раз, все эти признаки полностью сформированы, функциональны и половинчатыми не являются.
Другое дело - вариации признаков и, соответственно, различная степерь функциональности. Вот тут могут быть "дробные" значения. Но только в отношении эффективности. Например, относительно коротких пальцев длинные выполняют манипуляции лучше. Это "лучше", например, можно каким-то образом измерить. Но и у длинных, и у коротких пальцев одинаковое строение, одинаковая функция. Кто окажется впереди - другой вопрос. У динозавров перья выполняли функцию термоизоляции. Но это были уже настоящие перья, почти как у современных птиц. Но были и более ранние перья, больше похожие на пуховые. Более примитивные, но такие же функциональные.
Потому нет никаких "переходных химер". Есть виды, формы, которые существовали между предком и потомком. Нет никаких полупризнаков. Есть функциональ, которая отлично выполняет свою работу. И потому требовать такие химеры столь же глупо, как требовать показать получеловека-полуобезьяну. А вот тому. кто задаст этот вопрос мне и будет требовать "химеры", я смогу уверенно сказать: Вот она, химера, передо мной. Химера с на половину развитым мозгом, который умеет думать только одной своей половиной и только до середины мысли. Мир не так прост, как кажется, и не так сложен, как представляется...

Жизнь появилась только однажды (часть 3)

Последняя, самая короткая часть моего полунаучного рассказа об истории жизни на Земле. Почему получнаучного? Потому, что я сознательно иду на некоторые упрощения и допущения, чтобы не перегружать текст терминологией, разъяснениями и не делать его чрезвычайно длинным с огромными лирическими отступлениями, без которых тогда ничего не было бы понятно. Без этого текст становится "публицистикой", т. е. является популяризаторским. А как иначе? Ведь не все, кто его читает - биологи, физики и химики, которые, несомненно, найдут в нем множество неточностей. Но эти неточности имеют значение только для них. И для меня. Все-таки достаточно тяжело убрать из повествования ту часть, которая, по сути, и должна придавать тексту полноту. Это вот та самая терминология, свой язык и стилистика. Ну да ладно. Продолжим, а, точнее, закончим.
В предыдущей части мы остановились на том, что при всех широких возможностях, которые давали гиперциклы и самореплицирующеся молекулы, которые были основами гиперциклов, сроки, отведенные химической эволюции, непомерно малы. Полмиллиарда лет, в которые должны была уложиться поистине грандиозная эпопея. Но факт не перестанет быть фактом в зависимости от нашего желания. Прошло меньше миллиарда лет с момента отвердения земной коры, а по дну первых морей уже ползли комочки протоплазмы, которые через много миллионов лет назовут себя человеком и будут ломать головы над проблемой своего появления. Эх, если бы те первые комочки могли записать свою историю...
Что же происходило в тот "темный" миллиард лет, откуда неизвестно никаких прямых следов жизни? Картину "места преступления" можно восстановить по результатам исследования самых первых отложений в геологической летописи и наших знаний о формировании планет. Итак, что мы нарисуем:
Земная кора отвердела, но была еще достаточно горячей. Атмосфера сразу после своего формирования не содержала кислорода, а была наполнена ядовитыми для нас газами - метаном, аммиаком, углекислым газом, парами воды. Тут же присутствовали, вероятно, сернистый ангидрид, сероводород и другие соединения. Общий характер той атмосферы был восстановительным, т. е. в ней не было никаких окислителей, коим является кислород. Это хорошо определяется по наличию пиритовой гальки в древних отложениях. Она красноречиво говорит о том, что вода уже тогда собиралась в потоки, которые были достаточно сильными и существовали длительное время (камни до состояния гальки нужно обкатать), но в ней не было кислорода, иначе пирит окислился бы.
А если нет кислорода, нет и озонового слоя, который сейчас защищает нас от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Это самое излучение само по себе обладает достаточной энергией, чтобы разрывать молекулы. В этом случае получаются свободные радикалы, очень химически активные частицы.
В первичной атмосфере обычным явлением были грозы. Вероятно, они были не только обычным, но и постоянным явлением. Грозы - еще один фактор, который способствовал преодолению термодинамического барьера многих реакций. Как, например, сейчас во время гроз происходит образование оксидов азота, которые в обычных условиях никогда не образовались бы.
Постоянная вулканическая деятельность тоже была частью земного пейзажа 4 миллиарда лет назад. Вообще, наверное лучшее представление о тогдашней Земле может дать, с некоторыми поправками, современная Венера. Высокие температуры, отсутствие кислорода, наличие активных молекул, огромные пространства, покрытые мелкодисперсными минералами, уже соленая вода (океаны, скорее всего, изначально были солеными, а не накапливали соли в течение истории). Что еще нужно для химической эволюции...
Помните правило Вант-Гоффа из курса химии? Напомню: при повышении температуры на 10 градусов скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза. Конечно, работает этот принцип в небольшом интервале температур, но это и не важно. Посчитайте, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 100 градусов, если температурный коэффициент равен 2? В 1024 раза! А при коэффициенте 4? В 1048576 раз! В миллион раз быстрее, чем изначально. Но, даже если мы примем, что химические реакции на Земле 4,3 миллиарда лет назад имели коэффициент 2, (вполне допустимо, что температура тогда была на 100 градусов выше), то получим совсем другие сроки химической эволюции - 512 миллиардов лет. Т. е. эквивалентное время химической эволюции даже больше срока существования Вселенной. Удивительно, да?
Но я не зря упомянул о мелкодисперсных минералах... На развитой поверхности химические реакции имеют свойство ускоряться в разы. Это и есть каталитической свойство мелкодисперсных материалов. Не зря в большинстве случаев (если не во всех) катализатор стараются сделать мелкопористым или нанести поверх мелкопористого материала. Если допустить, что скорость химической реакции на катализаторе возросла всего в 2 раза, то даже тогда мы получаем огромное время в эквиваленте.
Что это значит? Это значит, что химическая эволюция была не просто быстрой. Она была стремительной, практически мгновенной. Это время было временем чудес, невероятным каскадом химических реакций и "концептуальных находок" Природы. В самые короткие сроки тут испытывались, отвергались и принимались сотни тысяч решений. На смену одним, неудачным, приходили многие сотни новых. Здесь каждая новая находка не обладала никаким преимуществом, как это стало позже, в период биологической эволюции. Здесь работал один принцип - "дожить" до "спокойных времен". И доживали только самые "концептуальные", которые могли не только устоять перед разрушающим действием среды, но и "дать потомство". Бандитский разгул эволюции... наверное так можно охарактеризовать это время. Химическая Спарта, только куда более жестокая и беспринципная... И тем не менее, это было время самых настоящих чудес. Самое удивительное время в истории Земли, когда решалась судьба всей будущей жизни. Когда буквально "в капле воды" мог быть вынесен вердикт - быть или не быть жизни на Земле. Чем все закончилось, мы с вами знаем. И после этого жизнь больше никогда не зарождалась на Земле. Не было условий. А если и были, то уже существующая жизнь наверняка "подъедала" все зачатки новой жизни, которая уже навсегда осталась на правах "серебряного призера".
На этой лирической ноте позвольте закончить повествование...

Жизнь появилась только однажды (часть 2)

Итак, с условием, что обсуждаем только углеродную жизнь, едем дальше. Как уже упоминалось, этапу собственно биологической эволюции предшествовал длительный этап эволюции химической. А вы спросите меня, правомерно ли говорить об эволюции в отношении химических соединений? В какой-то степени вы правы. Какая эволюция может идти в растворе поваренной соли? Никакой, очевидно. То же применимо ко многим другим соединениям. Смесь веществ никуда не движется, кроме как в сторону термодинамического равновесия, а эволюция идет против второго закона термодинамики. Тут нужен какой-то качественный переход. И вот тут возникает парадокс, который является следствием определения понятия "эволюция". Сам эволюционный процесс имеет место при одном условии - наличие конкуренции. А конкуренция подразумевает выбраковку тех, кто "не успел". И вот в чем парадокс: чтобы химические соединения эволюционировали, они должны были "гибнуть".
До сих пор нет единого мнения о том, какой была предбиологическая стадия, что происходило в это время, но одно известно точно: в какой-то момент произошел столь ожидаемый качественный скачок - появились соединения, способные к саморепликации. Т. е. такие, которые могли создавать свои копии. Это обеспечило им подавляющее превосходство над другими соединениями, пусть и органическими, но весьма далекими от живого. Каким путем появились эти самореплицирующиеся соединения - другой вопрос. Кто-то считает, что матрицей им были простейшие полипептиды (предшественники белков), другие полагают, что сборка таких молекул происходила на развитой поверхности алюмосиликатов (да, на глине), а кто-то полагает, что свойство к соединению имеется у нуклеотидов заочно, как у магнитов есть свойство притягиваться друг к другу.
В последнее время идея о первичности белков отходит на второй план по простой причине - а как реплицировались до этого полипептиды? Хотя, им репликация ни к чему. Но на вопрос о том, как природа пришла от простой органики к протобионтам, эта модель не дает. Масла в огонь подливает еще один факт, от которого в свое время было не по-себе многим учены.
Возраст земной коры, как известно, составляет примерно 4,5 миллиарда лет. А вот первые находки микрофоссилий датированы 3,5 миллиардами лет. Т. е. собственно на подготовку у жизни был всего-то миллиард лет. И это по самым оптимистичным оценкам. Есть все основания полагать, что на всю химическую эволюцию было затрачено всего 500 миллионов лет. Вроде бы достаточно времени (за 500 миллионов лет на Земле был пройден путь от трилобитов до высших млекопитающих). Но стоит учесть, что речь идет о появлении жизни, а не о ее эволюции. Пропасть между первым органическим соединением и простейшей прокариотической клеткой куда больше, чем между этой клеткой и человеком. Т. е. за 500 миллионов лет "бульон" должен был родить бактерию. Препятствий на этом пути была масса. Как частных, так и принципиальных, которые до сих пор обсуждаются.
Главное препятствие мы уже обсудили - это возникновение молекул, способных к саморепликации. Но даже тут есть выходы, как мы увидели. Второе препятствие, которое нужно было преодолеть (точнее, хронологически оно первое) - это приобретение термодинамической устойчивости. Второе начало термодинамики запрещает образование более сложных систем. Энтропия в системе всегда растет. Следовательно, путь к макромолекулам закрыт. Тем более - к системам высшего порядка, которые образуют клетку. И здесь барьер кажется непреодолимым. Но этот барьер строит классическая термодинамика, которая рассматривает закрытые системы. Ранее мы уже говорили о самоорганизации, как о фундаментальном свойстве материи. Теперь можно применить этот же принцип в отношении первичных систем, которые могли образоваться на промежуточных стадиях химической эволюции.
Немецкий ученый (физическая химия) Манфред Эйген занимался этой проблемой и разработал теорию гиперцикла - системы самореплицирующийхся соединений, которые объединены в автокаталитические циклы. Что это значит? Это значит, что внутри такого цикла возникает интересное явление - цикл поддерживает сам себя за счет того, что каждая следующая стадия становится возможной, благодаря продукту предыдущей. Такой цикл весьма устойчив, т. к. каталитический процесс протекает с огромной скоростью, что позволяет перепрыгнуть через термодинамический барьер многих реакций, которые без катализа не могли бы протекать. Автокаталитический цикл - это уже почти самостоятельная система, которая обладает набором качеств, признаков, если угодно. Это открытая система, которая уже умеет ассимилировать вещество и энергию, поступающую извне. Вариантов таких циклов множество и все они могли существовать. Но это - лишь "верхушка айсберга". Другим поразительным явлением, которое имело место в мире гиперциклов, была конкуренция.
Да, самая настоящая конкуренция, о которой речь шла в самом начале. Модель гиперцикла сделала возможным следующий качественный скачок - переход к эволюции сложных систем. Если до этого момента "выживали" те соединения, которые были просто устойчивы, то теперь "выживали" те, кто наиболее эффективно ассимилировал вещество и энергию. Ведь второй закон никуда не делся и система должна деградировать, если не "научится" "пропускать" сквозь себя избыточную энергию, рассеивать излишек, чтобы он не разрушил систему. Этот процесс называется диссипацией. А системы - диссипативными.
В мире гиперциклов, по всей вероятности, "выживали" те циклы, которые сумели организовать эффективную ассимилияцию и стали "самыми диссипативными системами". Теперь такие системы могли позволить себе усложнение.
Но даже теперь 500 миллионов лет, отведенные химической эволюции, представляются слишком коротким промежутком, чтобы дать возможность простейшим системам вырасти в простейшие организмы. Осталась самая простая часть, которую нужно вынести в следующий пост, чтобы не перемешалось все в голове.

Жизнь появилась только однажды (часть 1)

Теория эволюции рассматривает собственно процессы эволюции живых организмов, закономерности этого процесса и его вариации. Собственно, иного было бы странно ожидать от нее. Когда к эволюционной теории предъявляют претензию по поводу неспособности объяснить само происхождение живой материи, эволюционисты могут вполне законно развести руками. Они, по сути своей работы, не обязаны этого знать. Это - не вопрос собственно биологии. Ответ на такой вопрос должны давать две ветви разных науки: биохимия и химия высокомолекулярных соединений. Не случайно этап до появления живой материи называют химической эволюцией. Что же это за этап такой, который при сегодняшнем уровне знаний можно только моделировать?
Мы все знаем, что между органической и неорганической химией есть одно существенное различие: органическая химия рассматривает только те соединения, которые содержат углеродные цепочки. Сейчас следует сделать лирическое отступление и поговорить вот о чем: неуглеродной жизни, судя по-всему, быть не может. Конечно, это заявление перечеркивает все надежды писателей-фантастов на встречу с какими-то иными формами жизни (кремниевой, борной и т. д.). Почему? Из всех элементов более или менее стабильные цепочки атомов могут образовывать углерод, кремний и бор. Конечно, мне могут возразить химики, что еще это умеет делать сера, у которой есть даже аллотропная модификация (т. н. пластическая сера), которая полностью состоит из длинных цепочек атомов. Но это все лирика. Кроме возможности образовывать цепочки, для образования биополимеров (т. е. тех, что лежат в основе жизни) требуется соответствовать еще как минимум четырем критериям:
1. Возможность образовывать гетероатомные цепочки и гетероциклы (если помните, то в основе рибонуклеотидов лежат пуриновые и пиримидиновые основания, которые являются гетероциклическими соединениями).
2. Возможность существования цепочки в различных конформациях (ферменты, напомню, являются прекрасным примером того, как разные конформации могут приводить к совершенно разным свойствам).
3. Возможность образования ковалентных связей с другими атомами (опять же, в основе жизни лежат аминокислоты - компоненты любого белка).
4. Последнее и, пожалуй, самое главное условие - это термодинамическая устойчивость. Т. е. соединения должны быть стабильными настолько, насколько это необходимо для образования и поддержания структуры.
Конечно, биополимер не может соответствовать только части из этих критериев. Все эти свойства должны проявляться в совокупности. Иначе толку от него мало. Вот, например, бор. Он существует в виде цепочек и даже циклов. Но соединения бора, подобные углеродным, не обладают устойчивостью. Кроме того атомы бора в цепочке могут образовывать только одну связь с другим атомом. О сере и говорить не стоит. Она прямо на глазах теряет пластические свойства и становится моноклинной. Т. е. цепочечная структура разрушается. Чтобы получить пластическую серу снова, необходимо ее расплавить и резко охладить. Согласитесь, неприемлемо для живого организма.
Остается кремний, как альтернатива углероду. В химии хорошо разработан раздел кремнийорганических соединений. Но справедливости ради нужно сказать, что кремниевые цепочки не обладают какой-либо удовлетворительной термодинамической устойчивостью. Стабильны непосредственно сами кремнийорганические соединения, где кроме кремния присутствует еще и углерод. Т. е. в чистом виде кремниевых аналогов углеродных соединений нет. Остается только сам углерод. Вот на этом и остановимся. Только он способен образовывать термодинамически устойчивые соединения, среди которых есть еще более устойчивые гомоциклические и гетероциклические. Цепочки углерода могут пребывать в различных конформациях и образуют устойчивые ковалентные связи с другими атомами. Все условия выполнены. Лирическое отступление закончено простым и естественным выводом: жизнь возможна только на основе углерода.
Но и тут стоит оговориться. Вот в чем дело: мы не можем утверждать, что вероятность отсутствия неуглеродной жизни равна 100%. Мы только говорим, что в условиях, близких к земным, такой жизни нет. Всегда имеется хоть небольшая, но вероятность несоответствия этому заключению. Скажем так: теоретически это возможно. Вопрос за практикой. А пока примем как факт отсутствие неуглеродной жизни и закончим на этом лирическое отступление и данный пост. Перейдем к следующему, чтобы не потеряться в многобуквии.

20 августа 2010 г.

Мы все учились...

Педагогика, это такая штуковина, которая учит, как нужно учить, обучать и образовывать. А собственно обучение и образование - это процессы, с которыми непосредственно и сталкиваются. Педагогика - это такой серый кардинал для обучения, диктат которого всегда был законом для обучения и тех, кто это обучение ведет. Педагогика даже выделилась в отдельную науку. Мероприятие это весьма сомнительно. Собственно, с того момента, как педагогика отделилась от образования непосредственно, и началась идеализация самой науки об обучении. А вот сам процесс при этом никогда не был даже близок к идеалу. Ни у Яна Коменского, ни у пресловутого Дистервега, ни у знаменитого Макаренко педагогическая основа совершенной не была. А была она такой, какой могла быть в их время и в их случае. Но уж точно она не была такой, о какой они сами мечтали.
Идеальная педагогическая основа - это случай учебного заведения и такой формы образования, которые могут быть показаны только в кино. А частности, хорошие примеры идеального сочетания педагогики и процесса обучения явлены в фильме "Гаттака" и "Эквилибриум". В нашей жизни такой ситуации нет и не будет. Тем более в наше "удивительное" время, когда педагогика не только не идет рядом с образованием, но и ушла куда-то в свои дебри, совершенно чуждые образованию. Современная школа ничего общего со школой образца середины века не имеет. Сменились порядки, кадры, цели и итоги.
Основной идеей, которая "красной нитью проходит через всю педагогику" была и остается мотивация ученика к обучению, к получению знаний, умений и навыков. Т. е. обучаемый, в идеале, должен стремиться к овладению новыми знаниями, к какой бы отрасли они ни относились. А это подразумевает не только желание ходить на уроки, делать домашнее задание, но и проявлять хотя бы какую-то самостоятельность. Кроме учебников существует еще некоторое количество доступных источников информации. На худой конец - интернет. Мы это видим? Чтобы ученики поголовно все проводили хотя бы часа два в день в библиотеке или за книгой вне домашних заданий? Это такой же сладкий сон педагогов, как для сисадминов "вечный сервер". Недостижимое идеальное.
Во вторую очередь педагоги мотивируют своих учеников на дальнейшее образование. Этого требует опять же педагогика, которая постулирует гармоничное развитие личности в процессе обучения. Т. е. развитие, по мнению педагогов, невозможно без высшего образования. И кого они мотивируют? Ребяток "с пивом и семечками" вечером отжимающих телефончики "на раёне"? Тех, кто курс математики и алгебры за 9 классов едва осилит (да и то, осилит ли)? Да вы что?! Их надо мотивировать на скорейшее поступление в ПТУ и работу "у станка". И девочек, подобных этим "пацанчикам". тоже примерно на то же самое. Быдло должно пройти мимо ВУЗов. А вот они, после всяких профориентаций, начинают представлять себя едва ли не главными инженерами "строек мира". В ПТУ и не дальше.
Еще одно слабое звено в сцепке "педагогика-обучение" - идеи гуманности по отношению к обучаемому. Кто начинал учиться еще в СССР (хотя бы один год), тот помнит, что отметка "два" была весьма распространена, а отметка "единица" была хоть и не частой, но вполне известной почти всем. Отметку "два" ставили даже за четверть и могли поставить в качестве годовой. И "второй срок" был чем-то из порядка вещей. Урок ТРЕБОВАЛОСЬ выучить, домашнее задание ТРЕБОВАЛОСЬ сделать. Удовлетворительной причиной отсутствия на уроках могли быть две справки: от врача с диагнозом, который не совместим с процессом обучения, и от врача же, но о смерти самого обучаемого или его родственников. Никаких записок от родителей в качестве оправдания.
А вы помните, что такое "пересдача"? В институте такое понятие есть, но там оно относится к семестровым зачетам и экзаменам. Да и порядок там определен весьма жесткий. А в школе? Я вот не помню. Контрольная, самостоятельная и т. д. никаких пересдач не подразумевали. Оценки немедленно заносились в журнал и дневник. А сейчас? В моменты моей собственной практики в школе я был несколько контужен, когда весь мой класс, заваливший контрольную по теме, появился на пороге кабинета и заявил, что они "на пересдачу". Конечно, пришлось на ходу выдумывать им вопросы "на сообразительность", чтобы не "мучить стандартными средствами проверки", но сам факт того, что теперь в школах можно "пересдавать" был для меня нонсенсом.
А это все вытекло из требования гуманного отношения к обучаемому. Теперь его нельзя ругать, нельзя ставить отметки, которые могут снизить мотивацию к образованию. Т. е. никаких "единиц", частых "двоек", тем более тех, которые нельзя исправить. А уж четвертные "двойки" - непозволительно вдвойне. За четверть, а тем более за год, всегда ставится хотя бы "3 балла". Тем самым ребенок "мотивирован" на дальнейшее обучение. Про нынешних медалистов даже говорить не хочется. Многие из них валятся на экзаменах один за другим.
А что в итоге? Педагогика плавает в облаках, грезя об идеальном учебном процессе, когда счастливы все: и учителя, и ученики. А на деле счастливы только ученики, которые теперь могут забыть о тяготах учебы и всецело предаться веселью. Все равно спроса с них никакого. Педагоги же оказались на распутье. Кто-то еще бьется и старается вложить в голову учеников хоть какие-то знания, а кто-то махнул рукой и просто ставит отметки "4" и "5" держа в голове оценку "неуд". А ставит за хотя бы "представление о предмете". Интересно, к чему же мы придем? К полной деградации учебной системы или у кого-то из власть имущих все-таки хоть что-то увидится иначе, чем в розовом свете?

4 июня 2010 г.

Алхимизм

Помню, еще в детстве бабушка всегда озадачивала меня вопросом: восемь тысяч лет человечество пользовалось едва ли не камнями и палками. Т. е. вся деятельность была ручной и крайне примитивной. А вот за какие-то 100 лет рвануло так далеко, что это кажется абсолютно невероятным. Тепловые двигатели, радио, электроэнергия, телевидение, компьютеры, интернет, полеты в космос. 100 лет назад большей части этого и представить было нельзя. Ну вот как бы вы объяснили 100 лет назад, что такое - интернет. Никак. Не поняли бы. Знания просто не позволили бы понять. А для нас сейчас просто и понятно: протоколы, серверы, клиенты, каналы, гигабайты и т. д. и т. п.
Это меня тогда озадачивало. Я тоже не находил ответа. Конечно, были весьма и весьма соблазнительные варианты типа всяких чудес и прочего "нереального". И, как я замечаю, некоторые люди на этой ступени и остались. Есть те, кто верит в магические свойства кристаллов. Занимается всякими "практиками", астральными проекциями и гаданиями на таро. Т. е. полный набор человека с менталитетом средневековья. Не умещается в одной голове весь научно-технический прогресс.
Но меня такой вариант не устроил бы в любом случае. У всего, у каждого явления, даже у социального, есть свое нормальное объяснение. И сегодня, по дороге болтая с камрадом оформилось текстовое выражение того, о чем я все никак не мог ясно выразиться. Начали с алхимии.
Знаете, было такое увлечение в средние века. Алхимики видели своей целью получение "философского камня" и способа получения золота из неблагородных металлов. А как можно было достигать своей цели в те времена? Конечно, экспериментом. Эмпирическим путем. Ни о какой теоретической основе речи быть не могло. Вот таким путем были найдены и отработаны способы получения многих веществ. Например, серной и азотной кислот. Соляной кислоты, селитры, многих солей, металлов и т. д. Но все это было результатом длительной шлифовки методики проведения эксперимента. По ходу дела были разработаны методы очистки веществ (перегонка, кристаллизация, фильтрация), была разработана химическая посуда, реакторы, холодильники, колбы и многое другое. Т. е. выступили в роли строителей, заливающих фундамент. Ну, а что потом было - все знают. Потом были Авогадро, Канниццаро, Дальтон, Менделеев, Бутлеров... И вот химия за какие-то сто лет вышла из детского состояния, перестала быть алхимией. Появилась наука, у которой на экспериментальном фундаменте, залитом алхимией, выросло целое здание стройной теории, которая обеспечила множество открытий. Все-таки наука должна не только открывать, но искать эффективные способы производства. Так вот алхимия этого не умела.
К чему опус? К тому, что ничего не появляется из ничего. Для любого прорыва нужен фундамент. Знания и опыт могут накапливаться очень долго. Годами, веками, тысячелетиями. Но как только общий объем знаний подходит к некоему пределу, случается то, что в предыдущих своих постах я называл бифуркацией. И тут, если знания были ложными (что весьма редко бывает ввиду их изначальной эмпиричности), наука откатывается назад. А если знания были верными, происходит прорыв. Точка бифуркации пройдена. Напряженность, порожденная огромным количеством информации, снята. Теперь вся эта информация расставлена по местам, систематизирована в рамказ новых теорий и парадигм.
Вот это и произошло на границе 19 и 20 веков. Человечество накопило огромный объем знаний. И уже кое-что начало использовать. Электричество, магнетизм, деление ядер, паровые двигатели, исследования в области аэродинамики... и прочее, прочее, прочее. Пружина развернулась. Начался неудержимый прогресс, каскад новых открытий. Потому что одно открытие открывало дорого к новым и новым. Одно изобретение давало возможность делать следующее. Новый материал предоставлял новые возможности в построении конструкций. Вспомнить хотя бы полупроводники. Кристалл германия, у которого обнаружились необычные для проводников свойства, стал причиной гигантского скачка вперед в области вычислительной техники.
А каждое предстоящее открытие требует обеспечения. Т. е. новой техники, новых материалов, новых программ, новых подходов в конце концов. Т. е. научно-технический прогресс - это такая самоподдерживающаяся цепная реакция, которая сама себе готовит субстрат. А в самом начале нужно было только спустить пружину.
В итоге мы снова придем к тому, что пружина полностью развернется. И начнется новый период накопления информации. Но он будет уже куда более коротким.
И снова - прыжки в длину.

19 мая 2010 г.

Откуда есть пошли заповеди

Расскажу вам сегодня о естественных предпосылках 10 библейских заповедей. Точнее, не десяти, а только 6. Шесть потому, что четыре никакого отношения собственно к заповедям, регулирующим жизнь человека, не имеют и касаются исключительно религиозных моментов. Итак, шесть заповедей (нумерация не по порядку):

1. Почитай отца твоего и мать твою, чтобы тебе было хорошо и чтобы продлились дни твои на земле, которую Господь, Бог твой, даёт тебе.
2. Не убивай.
3. Не прелюбодействуй.
4. Не кради.
5. Не произноси ложного свидетельства на ближнего твоего.
6. Не желай дома ближнего твоего; не желай жены ближнего твоего, ни поля его, ни раба его, ни рабыни его, ни вола его, ни осла его, ни всякого скота его, ничего, что у ближнего твоего.

Маленький экскурс в происхождение человека и его общества:
Мы, люди, даже на заре своей истории не были одиночными животными. Как и все предки-приматы, мы были стайными. От чего получилась такая незадача: стая приматов (читай - людей) вместе может завалить мамонта. А вот в одиночку примату завалить даже кабанчика. Тот ускачет прежде, чем примат сподобится метнуть палку или камень. Ну, вполне возможно, примату повезет, хотя везение - достаточно вероятностная штука. Стая куда удачливее, вероятность успеха намного выше. Собственно, стая и стала причиной возникновения предтечей заповедей.
Что такое стая? Коллектив, где каждый член его зависит от другого члена коллектива. Стая приматов эволюционировала, став племенем, общиной. В ней еще сильнее стала зависимость членов общины друг от друга. Это очевидно. На первых этапах своей социальной и технической эволюции человек просто не мог оградить себя от всех факторов окружающей среды и дикой природы. Выжить в одиночку с тем набором физических качеств, который имел человек, было невозможно.
Но человек, кроме того, что создавал общины, еще и воевал за власть в этих общинах. Иначе не сформировалась бы иерархическая структура, аппарат управления общиной. А какой самый эффективный способ занять место повыше? Само собой - втихую грохнуть конкурента. Вот начинается интересное: если в общине все будут таким образом заниматься "карьерой", то в итоге перебьют друг друга. Не останется охотников, защитников, старейшин. Община развалится. А жить, тем не менее, хочется всем. Логично, что должен был появиться некий тормоз, стопорящий желание силой взять своё. Впрочем, равно как и "горизонтальные" разборки, которые существуют всегда внутри одной "касты".
Итак, первая заповедь - не убей - оформилась. Иначе никак. Иначе некому будет формировать общины. Примат-человек быстро вымрет.
У общины общее имущество, которое используют все. Оружие, вещи, посуда, пища, в конце концов. Но у каждого члена общины есть и полагаются ему свои собственные вещи. Та же одежда, которую он носит, сам чинит. Свое оружие, которое он сам ремонтирует. Конечно, его можно позаимствовать, но на общественных началах. Если кто-либо из членов общины украдет у другого его вещи, он, тем самым, поставит под удар этого человека. А община, узнав об этом, явно не похвалит. Да еще и в момент кражи могут застать и "выдать пенделей". Это никак не пойдет на пользу общине. Вот и оформляется вторая заповедь - не укради. Иначе община быстро затрещит по швам.
Община, какой бы прочной она ни была, всегда нуждается в управлении. А кто мог тогда, на самой заре человечества, выполнять функции управления? Ну, само собой, это должен был быть человек опытный, повидавший много, "понюхавший пороху". Таковыми были самые старые члены общины. Они за свою жизнь усвоили способы управления, научились разрешать самые разнообразные ситуации и конфликты. И, разумеется, несли огромный житейский опыт, память предков, историю общины, традиции и т. д. Вполне логично, что общине было выгодно, чтобы до старости доживали многие из общины. Чем старше человек, тем он был ценнее. Тем более, уже тогда, вероятно, отношения родитель-потомок сформировались и стали постоянными. Соответственно, именно дети заботились о своих предках наиболее тщательно. Домов престарелых тогда не было, кстати. Тут подтягивается еще одна заповедь - почитай отца твоего и мать твою. А будущим родителям, которые такой пример показывали своим потомкам, это обеспечивало старость.
Опять же община при всей своей "общности" была структурой, состоящей из отдельных семей, семейных домов и т. д. и т. п. Даже при том, что многие вещи были общими, отдельные дома могли быть чуть богаче (хотя бы за счет того, что в этот раз досталось чуть больше, а охотник из этого дома проявил себя и завалил мамонта, чем заслужил его бивень и часть шкуры, а женщины насобирали больше овощей и часть оставили себе. Да что там, может, пристроили себе небольшую мансарду с видом на озеро, может, дерево нашли получше, камни покрасивее, мало ли причин). Естественно, все это вызывало и вызывает зависть. А зависть - чувство плохое и разрушающее. Общине оно совершенно ни к чему. Она будет стараться мотивировать каждого члена, каждый дом не на критику удачливых соседей, не на кражи их имущества, а на "достижение такого же уровня благосостояния".  Заработала еще одна заповедь - не желай дома ближнего своего. Конечно, причины зависти могут быть любые, но суть такова.
Кстати, на счет секса. Ну, куда уж без него. Здесь коротко и ясно. Даже в дикой природе беспорядочные половые связи пресекаются множеством способов: от иерархических ограничений, до физиологических. В общем, говорить о том, что содомия в общине недопустима, не стоит. Иначе полная деградация сообщества, падение нравов, оргии и всем на все по самый хрен.В общем - не прелюбодействуй. Секс только для продолжения рода и повышения численности. И только в своей семье. Сыны полков - на войне. А у нас, вроде как, мирная жизнь. Пусть и опасная.
Ну, и последняя заповедь, которая говорит о том, что клеветать - плохо. Это уже более высокая ступень социальной и психической эволюции. Когда человек осознает, что своим лжесвидетельством может навредить не только обвиняемому, но и самому себе. Кто знает, как оно обернется? Может, следующим обвиняемым будет он сам, а за провинности и клевету по голове не гладят.
Обощение: 6 заповедей вполне логично вытекают из организации человеческого общества в эпоху самого становления. Они эффективно тормозили полный распад общины, чем сослужили службу, переоценить которую сложно. Конечно, у них тогда не было нынешних формулировок. Скорее, они тогда были просто передачей опыта, пропуская который через экстрактор своего опыта, последующие поколения формировали их во все более понятной форме. Пока, наконец, не выработалась письменность, язык и прочие способы фиксирования информации в виде символов (наскальные рисунки тут никак не помогут, ибо принцип дорожных знаков тогда еще никто не знал, а показать рисунками, что нельзя прелюбодействовать - это задача сверх тогдашних возможностей. Это и сейчас не всем под силу.). Вот после появления языка и письменности начался самый прогресс, который привел к четкому оформлению заповедей. А потом они перекочевали в библию, где к ним добавили еще четыре, которые запрещали верным христианам не быть христианами. Правда, людьми от этого они быть не перестали. А потому следующие шесть заповедей были куда нужнее, чем первые четыре (которые про бога и кумиров всяких).
Вот, примерно так все было. Конечно, что-то я упустил. Поправляйте. Текст специально написан в легкой форме. Тексты в стилистике дипломной работы многие читают тяжело. Что вполне нормально.