https://doi.org/10.23648/UMBJ.2016.24.3969
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: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
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.
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. Хакен Г. 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.
https://doi.org/10.23648/UMBJ.2016.24.3969
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: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
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-Dühring]. 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).
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).