«Как известно, открытые системы, какими, в частности, являются живые организмы, обменивающиеся с окружающей средой не только энергией, но и веществом, характеризуются тем, что в состоянии стационарного равновесия скорость образования положительной энтропии у них стремиться к минимально возможному на данном уровне значению. Почему у одних млекопитающих скорость образования положительной энтропии велика, а у других млекопитающих она мала и задержана? Ответ на это вопрос до сего времени не дан ни физиологией, ни термодинамикой открытых систем.» – указывает И.А.Аршавский (14, 15). Казалось бы, поступающая в организм свободная энергия пищевых веществ, должна полностью или даже с избытком компенсировать высокие энергетические затраты. Однако это не способствует образованию отрицательной энтропии. Более того, как следует из опытов В.Н.Никитина и его сотрудников, а также данных исследований лаборатории И.А.Аршавского, негэнтропии способствует ограниченное поступление пищевых веществ в живую систему. Природа этого явления в настоящее время не раскрывается и не объясняется термодинамикой открытых систем, – приходит к заключению Аршавский.
Аршавский исключает возможность аналогии онтогенеза с заведенными часами, пущенными в ход процессом оплодотворения. Он считает, что если и прибегать к указанной аналогии, то правильнее говорить, что в процессе онтогенеза до известного периода, с которого начинается старение, вновь и вновь заводятся часы жизни, переводя организм на более высокие энергетические уровни.
Для теории Аршавского крайне трудным является вопрос: когда и на каком этапе онтогенеза начинается затухающее самообновление протоплазмы? «В настоящее время нам еще трудно полностью понять, – признается И.А.Аршавский, – каким образом в связи с интенсивной скелетно—мышечной активностью продолжительность жизни тем не менее не увеличивается».
7
Расширение исследований в области термодинамики живых систем привело к созданию в последние десятилетия особого научного направления в рамках физиологии – биоэнергетике.
Центральной проблемой биоэнергетики на протяжении последних 30 лет было выяснение механизма, с помощью которого энергия, освобождаемая при окислении субстратов или при поглощении света, может использоваться для катализа энергозависимых процессов, таких как синтез АТФ из АДФ и фосфора, или перенос ионов через мембрану против градиента их концентрации (186).
Одна из центральных проблем в термодинамике живых систем символически выражается головоломкой – Уроборосом (змея, кусающая себя за хвост, или две змеи, кусающие друг друга за хвост) – как может из простых элементов возникнуть сложная система,