Научная статья на тему 'Старение как фундаментальный механизм адаптации и развития живой материи'

Старение как фундаментальный механизм адаптации и развития живой материи Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
1326
165
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТАРЕНИЕ / ЭВОЛЮЦИЯ / АДАПТАЦИЯ / СТРУКТУРА ЖИВОЙ МАТЕРИИ / САМООРГАНИЗАЦИЯ / БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ / AGEING / DEVELOPMENT / ADAPTATION / STRUCTURE OF A LIVING MATTER / SELF-ORGANIZATION / BIOLOGICAL INFORMATION

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Шабалин Владимир Николаевич, Шатохина Светлана Николаевна

Биология старения в настоящее время переживает кризис, связанный с тем, что старые принципы создания концептуальных моделей старения, сводившиеся по существу к абсолютизации отдельных наблюдаемых явлений и частных механизмов старения, оказались несостоятельными. Цель исследования дать концептуальный анализ процесса старения живой материи как базисного механизма адаптации и развития живых организмов. Материалы и методы. Применены логические методы, анализ, синтез, абстрагирование, обобщение, гипотезы. Результаты и обсуждение. Показано, что старение и развитие это двуединый, неразрывный процесс. Именно процесс старения определяет интегральное развитие жизни на Земле. Процессы самоорганизации в материальном мире всеобщи и являются основной движущей силой эволюции. В их основе лежит глобальный обмен веществ, энергии и информации. Создание структуры более высокого уровня невозможно без ликвидации менее совершенных форм с последующим использованием составляющих их элементов в дальнейшем развитии. Такая ликвидация может происходить только с помощью механизмов старения и смерти. В процессе старения структурные элементы организма делают определённый шаг в сторону совершенствования своего строения. Данная биологическая информация транслируется генетическим и пищевым путём вновь возникающим живым организмам, что непрерывно повышает интегральное структурнофункциональное качество живой материи, увеличивает её устойчивость и уровень адаптивности к среде. Заключение. На основании проведенного анализа данных литературы и собственных логических выкладок мы даём следующее определение феномена старения: старение представляет собой процесс непрерывного преобразования живой материи путём формирования и архивирования организмами эволюционно эффективных структур белковых молекул в целях повышения собственных адаптационных возможностей и передачи этих структур в биосферу как опорного материала для дальнейшего качественного развития живой материи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Шабалин Владимир Николаевич, Шатохина Светлана Николаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

AGEING AS A FUNDAMENTAL MECHANISM OF LIVING MATTER ADAPTATION AND DEVELOPMENT

Introduction. The ageing biology is in crisis now. Old principles of creating conceptual models in ageing research were limited to idealization of certain observed phenomena and particular mechanisms of ageing but they proved to be invalid. The objective of the study is to conduct conceptual analysis of living matter ageing process as a basic mechanism of living organism adaptation and development. Materials and Methods. Logical methods, analysis, synthesis, abstraction, generalization, and hypothesizing are applied. Results and Dicussion. It was proved that ageing and development is a complex continuous process. It is the ageing process that defines the integrated development of life on the Earth. Self-organization processes are universal in the physical world and they are the main motive for development. The evolution itself is based on a global metabolism, energy and information. Creating the structure of a higher level is impossible without the elimination of less perfect forms with the subsequent use of their constituents in the further development. This elimination can occur only through the mechanisms of ageing and death. In the process of ageing structural body elements take certain steps towards its structural development. This biological information is transmitted by genetic and nutritional pathways to newly emerging living organisms. This process continuously improves integral structural and functional quality of living matter, increases its stability and adaptability to the environment. Conclusion. Based on analysis of literature data and on personal logical outputs, the authors suggest the following definition of the ageing phenomenon: ageing is a process of continuous transformation of living matter, when the organisms generate and archive evolutionarily effective structures of protein molecules in order to improve their own adaptive resources and transfer these structures into biosphere as reference material for further qualitative development of living matter.

Текст научной работы на тему «Старение как фундаментальный механизм адаптации и развития живой материи»

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 612.67

СТАРЕНИЕ КАК ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ АДАПТАЦИИ И РАЗВИТИЯ ЖИВОЙ МАТЕРИИ

В.Н. Шабалин1, С.Н. Шатохина2

1ГБНУ НИИ общей патологии и патофизиологии, г. Москва, Россия; 2ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского», г. Москва, Россия

e-mail: sv_n@list.ru

Биология старения в настоящее время переживает кризис, связанный с тем, что старые принципы создания концептуальных моделей старения, сводившиеся по существу к абсолютизации отдельных наблюдаемых явлений и частных механизмов старения, оказались несостоятельными. Цель исследования - дать концептуальный анализ процесса старения живой материи как базисного механизма адаптации и развития живых организмов.

Материалы и методы. Применены логические методы, анализ, синтез, абстрагирование, обобщение, гипотезы.

Результаты и обсуждение. Показано, что старение и развитие - это двуединый, неразрывный процесс. Именно процесс старения определяет интегральное развитие жизни на Земле. Процессы самоорганизации в материальном мире всеобщи и являются основной движущей силой эволюции. В их основе лежит глобальный обмен веществ, энергии и информации. Создание структуры более высокого уровня невозможно без ликвидации менее совершенных форм с последующим использованием составляющих их элементов в дальнейшем развитии. Такая ликвидация может происходить только с помощью механизмов старения и смерти. В процессе старения структурные элементы организма делают определённый шаг в сторону совершенствования своего строения. Данная биологическая информация транслируется генетическим и пищевым путём вновь возникающим живым организмам, что непрерывно повышает интегральное структурно-функциональное качество живой материи, увеличивает её устойчивость и уровень адаптивности к среде.

Заключение. На основании проведенного анализа данных литературы и собственных логических выкладок мы даём следующее определение феномена старения: старение представляет собой процесс непрерывного преобразования живой материи путём формирования и архивирования организмами эволюционно эффективных структур белковых молекул в целях повышения собственных адаптационных возможностей и передачи этих структур в биосферу как опорного материала для дальнейшего качественного развития живой материи.

Ключевые слова: старение, эволюция, адаптация, структура живой материи, самоорганизация, биологическая информация.

Введение. Проблема старения была и остается одной из наиболее актуальных в естествознании. В настоящее время она привлекает к себе всё больший интерес и биологов, и клиницистов. Вопросы пространственно-

временной организации живой материи, биологии старения, продолжительности жизни начинают занимать ведущее место в различных отраслях мировой науки [1]. Эта проблема входит в научную тематику сотен НИИ

и вузов. Вместе с тем человеческим обществом еще не полностью осознана сущность старения, значение этого процесса в эволюционном развитии жизни, его роль в формировании защитно-приспособительных, т.е. адаптационных, процессов живых организмов, обеспечивающих наиболее эффективные формы их взаимодействия с окружающей средой.

Биология старения в настоящее время переживает кризис, связанный с тем, что старые принципы создания концептуальных моделей старения, сводившиеся по существу к абсолютизации отдельных наблюдаемых явлений и частных механизмов старения, потерпели крах. Все так называемые теории старения, которых в настоящее время насчитывают более ста, в большинстве своём оказались несостоятельными по причинам фрагментарной трактовки системной возрастной трансформации биологических систем и представляют лишь исторический интерес.

Цель исследования. Дать концептуальный анализ процесса старения живой материи как базисного механизма адаптации и развития живых организмов.

Материалы и методы. Для исследования скрытых явлений и сложных внутренних процессов применены логические методы, анализ, синтез, абстрагирование, обобщение, гипотезы.

Результаты и обсуждение. Прежде всего, старение представляет собой физиологический процесс - неизбежный фактор развития организма. Жизнь не может протекать без старения; старение - наиболее фундаментальный биологический процесс, который определяет все остальные категории онтогенетической трансформации живого существа. Старение и развитие - это двуединый, неразрывный процесс. Глобальность проблемы старения состоит в том, что стареет не только индивид и не только биологический вид, а вся биосфера в целом. При этом именно процесс старения определяет развитие биосферы, т.е. интегральное развитие жизни на Земле.

Исследование сущности старения необходимо для правильного понимания основных механизмов жизни, её развития, основ её невообразимых по сложности структур и

функций. Фундаментальные исследования в области биологии старения приобретают всё большее значение для практической медицины. В то же время процесс и механизмы старения нельзя понять без анализа истоков образования и развития жизни на Земле [2].

Жизнь зародилась на дне океана вблизи горячих вулканических источников, богатых металлами, углеродом, азотом, различными химическими соединениями. Взаимодействуя друг с другом, эти соединения формировали качественно новые молекулы [3]. Так, в течение десятков миллионов лет в этой «химической кухне» готовились компоненты её величества Жизни. Первым «блюдом», которое было приготовлено на этой кухне, являлся так называемый первородный или предбио-тический бульон. Он представлял собой самоорганизующуюся, быстро усложняющуюся в процессе развития субстанцию. То есть на ранних стадиях своего существования живая материя была представлена не отдельными организмами, а являлась единым живым веществом. В. И. Вернадский полагал, что это была «гипотетически особая, отличная от видов, неизвестная нам форма живого вещества» [4]. Живая материя на данной стадии развития была единой биожидкостной системой, имеющей сравнительно простую структурную организацию. Эта система стала прародителем всех существующих и существовавших на Земле биологических видов. Молекулы первичного бульона искали новые структурные формы, в результате старели, распадались, а их структурно продвинутые фрагменты вновь воссоединялись, но уже в более совершенные формы. Многие эксперты полагают, что объём биомассы на Земле ныне не увеличивается -эволюция эту проблему решила, в настоящее время она занята качественным преобразованием структуры биосферы.

Известно, что мать живой природы - неорганическая материя, но в неорганической материи нет ничего, хотя бы отдаленно напоминающего жизнь [5]. Рождённая косной природой, живая материя стала яростно накапливать внутренний энергетический потенциал, превращая его в бешеную волновую (вибрационную) пляску органических молекул, сопровождающуюся их непрерывным

распадом и воссозданием на новом структурном уровне.

Фундаментальный принцип эволюции состоит в непрерывном усложнении структуры живой материи. Постоянно возникающие под влиянием внешних и внутренних факторов состояния неравновесия в среде первичного бульона жизни удерживались с помощью межмолекулярных связей. Появлялись обособленные в пространственно-временном отношении большие и малые регионы, еще слабо отличающиеся по своему составу и характеру внутренних связей от общей биомассы [6, 7].

Анализ проблемы сущности жизни течёт от древности до наших дней. Существуют десятки определений жизни, но все они в лучшем случае характеризуют лишь некоторые её фрагменты. Наиболее общим считается определение Ф. Энгельса, сформулированное им в «Анти-Дюринге»: «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел» [8].

Естественные законы диалектики природы (закон единства и борьбы противоположностей, закон перехода количества в качество, закон отрицания отрицания) действуют одновременно и определяют единый процесс развития, протекающий в виде самоорганизации. Процессы самоорганизации в материальном мире всеобщи. Самоорганизация является основной движущей силой эволюции. В её основе лежит всеобщий обмен веществ, энергии и информации [9]. Самоорганизация материальных частиц рождает структуру. Структура - это пространственная ориентация элементов и характер взаимосвязи между ними [10]. Что является более важным в живых системах - составляющие их элементы или связи, существующие между этими элементами? Если взять даже самую сложную биологическую систему - организм человека, то мы не найдём в нём никаких элементов, отсутствующих в окружающей природе. И только особенности связей, существующие между этими элементами, превращают их комплекс в сложнейшую систему, наделенную исключительно высокими функциями [11].

Свойство белковых молекул исключи-

тельно быстро менять свою конформацию в ответ на изменение химического состава окружения позволяет им «просчитывать» тысячи тысяч возможных изомерных вариантов и образовывать структуры, адекватные постоянно меняющимся факторам окружающей среды. Такая работа белковых молекул и является фундаментальной основой эволюции.

Этот постоянно текущий высокоскоростной процесс изомеризации органических молекул и отличает живую материю от неживой. Однако все эти преобразования молекул происходят в определенных пределах, устанавливаемых условиями сохранения системы.

Э.С. Бауэр вывел (как основной закон) принцип устойчивого неравновесия: «Все живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия...» [12].

Трудно представить гигантский по объёму, глубине и сложности процесс переработки информации, происходящий в биосфере в интересах эволюции. Мириады атомов, молекул, клеток и многоклеточных организмов непрерывно работают в поиске более совершенных структур, направленном на их последовательное приближение к высшему совершенству морфологических и функциональных параметров. Данный поиск является фундаментальным смыслом существования живого организма.

Как же связаны между собой два великих процесса: процесс эволюции и процесс старения, - определяющих сущность и развитие живой материи? Проблему старения нельзя понять на основе исследования хронобиоло-гических изменений индивида или даже биологического вида. Смысл старения и смерти, а значит и смысл жизни, может быть понят только исходя из интересов развития живой материи в целом. Непрерывный эволюционный поиск более совершенной структуры является фундаментальным свойством живой материи [13].

Создание структуры более высокого уровня невозможно без ликвидации менее совершенных форм с последующим использованием составляющих их элементов в дальнейшем развитии. Такая ликвидация мо-

жет происходить только с помощью механизмов старения и смерти. В течение жизни индивида структурные элементы его организма делают определённый шаг в сторону совершенствования своего строения. Попадая после смерти организма в общую массу биосферы, они повышают её интегральное структурное качество. В результате вновь формирующийся организм изначально имеет преимущество по сравнению с предшественниками. Каждый ныне существующий организм стоит на могучих плечах биологических структур, созданных предшествующей эволюцией, и в течение онтогенеза создаёт новые элементы этих структур, обеспечивая эволюционное продвижение в развитии живой материи [14].

Старение - это универсальный генетически детерминированный процесс изменения структуры, протекающий на молекулярном уровне. Поскольку все функциональные процессы в организме берут свое начало на молекулярном уровне, свое начало на этом же уровне берёт и старение. При физиологическом состоянии каждая молекула организма находится в структурной и функциональной (волновой) гармонии с окружающими ее молекулами. Молекулы, по тем или иным причинам входящие в диссонанс со своим окружением, получают соответствующие корригирующие сигналы и входят в нормальный процесс изомеризации или, наоборот, ауто-волновые посылы разрушающего действия и элиминируются из организма [15].

Все прижизненные изменения органических молекул происходят в результате их изомеризации (конформации). Возможности изомеризации молекулы белка фактически безграничны в своих качественных вариантах, но они ограничены в числе этих вариантов. То есть каждая белковая молекула в течение своей жизни может принять ограниченное число из возможных безгранично разнообразных изомерных форм. Здесь можно усмотреть аналогию с ограниченным числом клеточных делений. Так же как клетка стареет в процессе деления, белковая молекула стареет в процессе изомеризации.

Жизнь организма - это путь непрерывного структурного преобразования его молекул,

клеток, органов и организма в целом. Продвижение по этому пути может обеспечить только процесс старения. В 1882 г. австрийский биолог А. Вейсман предположил, что старение - это возникший в эволюции приспособительный механизм.

Базисные изменения, происходящие в стареющей молекуле белка, определяются прогрессирующим изменением химических связей, формирующих вторичную и третичную структуры. А.В. Нагорный отмечает, что при старении происходят качественные изменения белков организма - переход от подвижных, «динамических» белков в более устойчивые белки [16]. Действительно, старение белковых (или иных органических молекул) начинается с ригидности слабых связей. Если в процессе изомеризации молекула приобретает эффективную структуру в определённом её участке, то эта структура фиксируется путём упрочения её образующих связей.

По мере увеличения числа участков молекулы с эффективными структурами создаётся «архивная» часть молекулы. В процессе поисковой изомеризации архивная часть молекулы увеличивается, а функционально активная уменьшается. При этом снижается удерживаемый объем мицеллярной воды, величина которого прямо пропорциональна функциональной активности молекулы. Снижение и потеря изомеризационной активности органических молекул являются фундаментальными факторами процесса старения.

В итоге своей поисковой деятельности белковая молекула достигает предела накопления информации, в значительной степени изменяет свою структуру, становится химически и функционально малоподвижной, перестает отвечать физиологическим требованиям организма и в результате или используется собственным организмом, или выбрасывается в общую биосферу как информационный квант для использования другими организмами, преимущественно через пищевой канал передачи информации.

Организм человека может развиваться только при условии старения, смерти и переработки своих элементов (молекул, клеток и органов), выполнивших функциональное на-

значение. Биосфера есть единая живая система, непременным условием развития которой также является старение, смерть и переработка её элементов - живых организмов. Так же как организм «поедает» свои стареющие и повреждённые элементы - клетки, биосфера «поедает» свои стареющие и повреждённые элементы - организмы.

Образно выражаясь, можно отметить, что процесс старения нас создаёт и растворяет в бурном потоке бесконечной биологической жизни. Старение и смерть - это механизм перехода фрагмента живой материи из обособленной (индивидуализированной) фазы развития в фазу интегрированного развития биосферы. Смерть есть момент слияния человека с праосновой бытия.

В современной литературе весьма неопределённо трактуются взаимоотношения между старением и патологией [17]. Однако ещё Лактанций (III в.) отмечал, что все бедствия - и всего человечества, и отдельных людей - не бесполезны и ведут человечество, хотя и окольным путём, все к той же одной цели, которая поставлена людям, - совершенствованию. Действительно, физиологические формы развития обеспечивают преимущественно интересы индивида, патологические формы развития определяют интересы вида и живой материи в целом. Эти формы всегда сосуществуют. В «физиологическом коридоре» структурных преобразований белковые молекулы «сыпят золотой песочек» в закрома эволюции, а патологически изменённые иногда «приносят структурные самородки». Но поиск самородков связан с высоким риском, сопряжен с ошибками, которые приводят к патологии. Физиология - это стандартизованный поиск, а патология - нестандартный поиск новых структур.

Смерть и старение в живой природе -прочно связанные процессы, физиологическая смерть наступает в результате старения. Но не только данный факт придаёт старению статус нормы в эволюционном процессе. Роль старения значительно шире. Старение -закономерный процесс, следствие непрерывных биологических изменений, составляющих сущность жизни. Миллиарды органических молекул и миллионы клеток нашего ор-

ганизма ежедневно умирают с тем, чтобы дать место и материал для жизни идущим на смену молодым образованиям. И организмы в целом умирают, освобождая место в общей биомассе Земли для вновь возникающих организмов, передавая им материальный субстрат и соответствующую информацию для построения более совершенных структур. Таким образом, старение представляет собой, с одной стороны, деградацию организма как системы, с другой - высшую ступень исследований, проведенных организмом по поиску наиболее совершенных структур его тканей на молекулярном уровне.

Старение - это и механизм системного анализа информации, собранной организмом, выбора наиболее значимых информационных блоков и их использования в непрерывном процессе формирования новых более совершенных организмов. В результате каждый индивид в течение жизненного цикла, ежедневно сбрасывая в биосферу до 100 млрд собственных клеток с «улучшенной» структурой, вносит свой вклад корригирующей информации в «эволюционный котёл» жизни, в её более совершенную адаптацию к внутренней и внешней среде.

В последнее время «общую любовь» к человеку эволюция начала концентрировать на представителях старшего возраста. Так, если в течение ХХ в. численность людей на Земном шаре увеличилась в четыре раза, то людей старше 60 лет за этот период стало в 10 раз больше, и темпы увеличения их относительной и абсолютной численности сохраняются. Данный процесс принято считать демографическим старением. Однако границы биологического возраста при этом изменяются в сторону омоложения. Так, если ещё в ХУИ-ХУШ вв. стариком считался 40-летний человек, то в настоящее время ВОЗ устанавливает 45 лет как верхнюю границу молодого возраста. То есть Природа нас адаптирует, сохраняя физиологическую активность на протяжении большего срока жизни. Следовательно, имеют место противоположные направления хронологического и биологического возрастов: хронологический возраст определяет демографическое старение, а биологический - демографическое омоложе-

ние. При этом основные причины данных возрастных изменений следует искать не только в социально-экономических, но и в биологических категориях. Зачем нужна эволюции старшая возрастная группа после прекращения возможности передачи генетической информации половым путём? Эволюция - это жёсткий механизм отбора лучшего в живой материи и безжалостного уничтожения малозначимого. Если старость не имеет большого значения в развитии жизни, то почему эволюция сохранила этот этап жизни? Для чего же нужно эволюции старение? Для чего нужна эволюции старость?

Дело в том, что генетический (половой) путь передачи биологической информации в эволюционном процессе не является единственным. Сейчас всё более активно дискутируется проблема так называемого горизонтального дрейфа генов [18]. Но передача наиболее мощного потока биологической информации осуществляется негенетическим путём - через пищевой кругооборот в биосфере. Этот путь реализуется в течение всей жизни организма: с одной стороны, посредством потребления им в пищу продуктов биосферы, которые содержат информационные структуры, созданные предсущество-вавшими и сосуществующими организмами; с другой - через сброс в биосферу собственных информационно насыщенных структур. Вертикальным генетическим путём передаётся информация систематизированная, чётко структурированная (в этом его преимущество), но это информация, собранная всего лишь одним организмом (в этом его слабость). Соматическим (пищевым) путём передаётся более разнообразная информация, собранная различными организмами (в этом его преимущество), но информация разрозненная, не систематизированная (в этом его слабость). Сочетание этих двух форм передачи информации и определяет эффективный эволюционный прогресс.

Геном человека достаточно стабильно удерживает структуру и функцию элементов организма в узком коридоре допустимых пределов отклонения. В молодом возрасте все части тела человека (как и других живых организмов) строго следуют указаниям гене-

тической программы развития и, подобно ученикам, повторяют пройденное родителями и прародителями. Известно, что ранний онтогенез - это в основном краткое повторение филогенеза, т.е. повторение этапов дови-дового эволюционного развития. Детство, молодость и зрелость - повторение видового пути в эволюции онтогенетического развития. Однако в зрелом, пожилом, старческом возрасте «жажда поиска» нестандартных путей развития у элементов нашего тела возрастает. Генетически детерминированная устойчивость организма слабеет, а его белковые молекулы получают всё большую свободу и независимость в своём поведении.

В результате в старости белковые молекулы организма входят в сферу эволюционной неопознанности, при этом эволюция проводит свой наиболее сложный «эксперимент». Белковые молекулы, в связи с возрастным уменьшением системной устойчивости организма, всё более и более уходят от «генетически детерминированных стандартов». Именно в этот период они начинают активный поиск принципиально новых структур. Поиск связан с увеличением риска возникновения патологических процессов в организме, но при этом защитно-приспособительные механизмы дают возможность найти эффективные тканевые структуры, значительно повышающие резистентность живой системы и её приспособляемость к окружающей среде.

Известно, что творчество - хождение в неизвестное. Безусловно, молекулы в период старости организма совершают гораздо больше ошибок в своих структурных преобразованиях. Их «творческий» путь поиска совершенного постоянно натыкается на построение структур, которые не являются эффективными для развития живой материи («ошибки поиска»), но вероятность нахождения ими абсолютно новой, оригинальной структуры, которая броском может подвинуть движение живой материи к совершенству, в тысячи раз больше, чем при их «систе-мопослушном поведении» в молодом организме. Внешне начинают проявляться так называемые болезни старости. Для индивида это означает, что поиск с отрицательным результатом приводит к преждевременной

смерти, с положительным - к большей продолжительности жизни. Для вида и живой материи в целом нахождение организмом качественно новой эффективной структуры означает приобретение опорной точки для дальнейшего движения вперёд. Таким образом, старость и патологическое состояние организма пагубны для индивида, но имеют не меньшее, чем физиологическое, значение для эволюционного развития (адаптации) вида и живой природы в целом.

Заключение. На основании проведенно-

го анализа данных литературы и собственных логических выкладок мы даём следующее определение феномена старения: старение представляет собой процесс непрерывного преобразования живой материи путём формирования и архивирования организмами эволюционно эффективных структур белковых молекул в целях повышения собственных адаптационных возможностей и передачи этих структур в биосферу как опорного материала для дальнейшего качественного развития живой материи.

Литература

1. Гаврилов Л.А., Гаврилова Н.С. Биология продолжительности жизни. М.: Наука; 1986. 168.

2. Чернилевский В.Е. Методологические аспекты проблемы старения. Происхождение старения в эволюции. Доклады МОИП. Секция геронтологии. 2008; 41: 70-82.

3. Крутько В.Н., Донцов В.И., Сердакова К.Г. Старение: системный взгляд. Труды ИСА РАН. 2006; 19: 5-32.

4. Вернадский В.И. Несколько слов о ноосфере. Успехи современной биологии. 1944; 18, вып. 2: 113-120.

5. Вернадский В.И. Живое вещество. М.: Наука; 1978. 358.

6. Комфорт А. Биология старения. М.: Мир; 1967. 398.

7. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Наука; 2001. 376.

8. Энгельс Ф. Анти-Дюринг. В кн.: Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. 2-е изд. Т. 2.

9. ХакенГ. Тайны природы. Синергетика - учение о взаимодействии. М.: Мир; 2003. 320.

10. Полак Л.С., Михайлов А.С. Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах. М.: Наука; 1983. 285.

11. Шатохина С.Н., Шабалин В.Н. Атлас структур неклеточных тканей человека в норме и патологии: в 3 т. Т. 1: Морфологические структуры мочи. М.; 2011. 207.

12. Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М.; Л.: ВИЭМ; 1935. 206.

13. Шабалин В.Н., Кубатиев А.А., Яковлев О.Г., Лысов Н.А. Научная концепция физиологического старения и активного долголетия населения Российской Федерации. Самара: Реавиз; 2015. 127.

14. Шабалин В.Н., ред. Руководство по геронтологии. М.: Цитадель трейд; 2005. 800.

15. Петухов С.В. Солитоны в кооперативных биологических процессах надмолекулярного уровня. Дельфис: Этика и наука будущего. М.; 2003: 187-190.

16. Нагорный А.В., Никитин В.Н., Буланкин И.Н. Проблема старения и долголетия. М.: Медгиз; 1963. 755.

17. Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н. Эволюция органического мира. М.: Наука; 1996. 230.

18. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: в 3 т. М.: Мир; 1996; 2. 334.

AGEING AS A FUNDAMENTAL MECHANISM OF LIVING MATTER ADAPTATION AND DEVELOPMENT

V.N. Shabalin1, S.N. Shatokhina2

1Institute of General Pathology and Pathophysiology, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; 2Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI) named after M.F Vladimirsky, Moscow, Russia

e-mail: sv_n@list.ru

Introduction. The ageing biology is in crisis now. Old principles of creating conceptual models in ageing

research were limited to idealization of certain observed phenomena and particular mechanisms of ageing but they proved to be invalid.

The objective of the study is to conduct conceptual analysis of living matter ageing process as a basic mechanism of living organism adaptation and development.

Materials and Methods. Logical methods, analysis, synthesis, abstraction, generalization, and hypothesizing are applied.

Results and Dicussion. It was proved that ageing and development is a complex continuous process. It is the ageing process that defines the integrated development of life on the Earth. Self-organization processes are universal in the physical world and they are the main motive for development. The evolution itself is based on a global metabolism, energy and information. Creating the structure of a higher level is impossible without the elimination of less perfect forms with the subsequent use of their constituents in the further development. This elimination can occur only through the mechanisms of ageing and death. In the process of ageing structural body elements take certain steps towards its structural development. This biological information is transmitted by genetic and nutritional pathways to newly emerging living organisms. This process continuously improves integral structural and functional quality of living matter, increases its stability and adaptability to the environment.

Conclusion. Based on analysis of literature data and on personal logical outputs, the authors suggest the following definition of the ageing phenomenon: ageing is a process of continuous transformation of living matter, when the organisms generate and archive evolutionarily effective structures of protein molecules in order to improve their own adaptive resources and transfer these structures into biosphere as reference material for further qualitative development of living matter.

Keywords: ageing, development, adaptation, structure of a living matter, self-organization, biological information.

References

1. Gavrilov L.A., Gavrilova N.S. Biologiya prodolzhitel'nosti zhizni [Biology of lifespan]. M.: Nauka; 1986. 168 (in Rusian).

2. Chernilevskiy V.E. Metodologicheskie aspekty problemy stareniya. Proiskhozhdenie stareniya v evolyutsii [Methodological aspects of ageing problems]. Doklady MOIP. Sektsiya gerontologii. 2008; 41: 70-82 (in Rusian).

3. Krut'ko V.N., Dontsov V.I., Serdakova K.G. Starenie: sistemnyy vzglyad [Ageing: system approach]. Trudy ISA RAN. 2006; 19: 5-32 (in Rusian).

4. Vernadskiy V.I. Neskol'ko slov o noosfere [Some words on noosphere]. Uspekhi sovremennoy biologii. 1944; 18, vyp. 2: 113-120 (in Rusian).

5. Vernadskiy V.I. Zhivoe veshchestvo [Living matter]. M.: Nauka; 1978. 358 (in Rusian).

6. Komfort A. Biologiya stareniya [Biology of ageing]. M.: Mir; 1967. 398 (in Rusian).

7. Vernadskiy V.I. Khimicheskoe stroenie biosfery Zemli i ee okruzheniya [Chemical composition of Earth biosphere and its surroundings]. M.: Nauka; 2001. 376 (in Rusian).

8. Engel's F. Anti-Dyuring [Anti-Duhring]. V kn.: Marks K., Engel's F. Sochineniya. 2-e izd. T. 2 (in Rusian).

9. Khaken G. Tayny prirody. Sinergetika - uchenie o vzaimodeystvii [Secrets of nature. Synergetics -theory of cooperation]. M.: Mir; 2003. 320 (in Rusian).

10. Polak L.S., Mikhaylov A.S. Samoorganizatsiya v neravnovesnykh fiziko-khimicheskikh sistemakh [Self-organization in unbalanced physical and chemical systems]. M.: Nauka; 1983. 285 (in Rusian).

11. Shatokhina S.N., Shabalin V.N. Atlas struktur nekletochnykh tkaney cheloveka v norme i patologii [Atlas of noncellular structures of human tissues]. T. 1: Morfologicheskie struktury mochi [Mosphological structures of urine]. M.; 2011. 207 (in Rusian).

12. Bauer E.S. Teoreticheskaya biologiya [Theoretical biology]. M.; L.: VIEM; 1935. 206 (in Rusian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

13. Shabalin V.N., Kubatiev A.A., Yakovlev O.G., Lysov N.A. Nauchnaya kontseptsiya fiziologicheskogo stareniya i aktivnogo dolgoletiya naseleniya Rossiyskoy Federatsii [Scientific concept of physiological ageing and active longevity of the Russian Federation citizens]. Samara: Reaviz; 2015. 127 (in Rusian).

14. Shabalin V.N. Rukovodstvo po gerontologii [Guidance on gerontology]. M.: Tsitadel' treyd; 2005. 800 (in Rusian).

15. Petukhov S.V. Solitony v kooperativnykh biologicheskikh protsessakh nadmolekulyarnogo urovnya [Solitons in cooperative biological processes of supramolecular level]. Del'fis: Etika i nauka budushchego. M.; 2003: 187-190 (in Rusian).

16. Nagornyy A.V., Nikitin V.N., Bulankin I.N. Problema stareniya i dolgoletiya [Problems of ageing and longevity]. M.: Medgiz; 1963. 755 (in Rusian).

17. Vorontsov N.N., Sukhorukova L.N. Evolyutsiya organicheskogo mira [Evolution of organic world]. M.: Nauka; 1996. 230 (in Rusian).

18. Grin N., Staut U., Teylor D. Biologiya [Biology]. M.: Mir; 1996; 2. 334 (in Rusian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.