Файл: Системный подход в современной науке..pdf

доченности к неупорядоченности, но и на существовании упорядочен­ ности, которая поддерживается все время. Для физика живой орга­ низм представляется макроскопической системой, частично прибли­ жающейся в своих проявлениях к чисто механическому поведению,

ккоторому стремятся все системы, когда температура приближается

кабсолютному нулю и молекулярная неупорядоченность снимается. Биохимики также отмечают, что организация живого отражается

вупорядоченности структуры и функции любого организма. Упорядо­ ченность структур и функций сохраняется и поддерживается за счет постоянного обмена веществом, энергией, информацией со средой обитания.

Довольно общим представляется определение жизни с точки зре­ ния генетиков. Согласно воззрениям одного из ранних генетиков Г. Меллера, система может быть названа живой, если она обладает специфичностью и может передавать эту специфичность потомству

иесли, кроме того, специфичность может претерпевать изменения,

стем чтобы измененная специфичность также передавалась потом­ ству. Сейчас заменив слово «специфичность» термином «информа­ ция» можно сказать, что система может быть названа живой, если

вней закодирована передаваемая по наследству информация, если эта информация иногда претерпевает изменения и если измененная информация также наследуется. Это очень важное, необходимое свойство живого, но не менее важно и то, что организмы активно реа­ гируют на среду обитания, им присущ рост и развитие во времени.

Если рост кристалла осуществляется путем добавления подобных себе или сходных единиц, то у организмов возникают новые структу­ ры, отличные от породивших их структур. Организмы адаптированы

ксвоей среде.

Сточки зрения философа, жизнь следует рассматривать, как самосовершающийся процесс, обладающий не только внутренними движущими силами, но также самоуправлением, свойством самоор­ ганизации. Однако его эндогенная (внутренняя) детерминация управ­ ления ограничена — только Вселенная обладает абсолютно полной самодетерминацией — и, как у всех конечных материальных систем, всегда дополняется экзогенной (внешней) детерминацией. Экзоген­ ное влияние на живое в конечном счете является решающим в об­ щем ходе его эволюции.

Завершить представление о специфике живого нам бы хотелось словами В.И. Вернадского, ученого с космо-планетарным понимани­

ем жизни, который подчеркивал, что жизнь есть результат сложного взаимодействия сопряженной эволюции целого ряда космических и земных факторов. Он писал, что на основании всего эмпирическо­ го понимания природы необходимо допустить, что связь космическо­ го и земного всегда обоюдная и что необходимость космических сил для проявления земной жизни связана с ее тесной связью с космиче­ скими явлениями, с ее космичностью. Необходимо с большей осто­ рожностью относится к среде обитания живых организмов, постоян­ но заботиться о сохранении систем жизнеобеспечения Земли, ибо без этого может возникнуть экологическая катастрофа для большин­ ства биологических видов.

Для биософии характерно общее рассмотрение организации жи­ вого. Основное условие возникновения и существования организа­ ции — наличие способных к взаимодействию элементов. Для возник­ новения простейшей биосистемы требуется взаимодействие элемен­ тов, как факт их совмещения. Процесс организации (самоорганиза­ ции) идет обязательно с участием большого числа элементов, пре­ имущественно однородных и, следовательно, определяется совокуп­ ным кооперативным действием элементов. Чтобы подчеркнуть это обстоятельство Г. Хакен ввел специальный термин «синергетика». В процессе взаимодействий возникают новые свойства элементов. Благодаря тому, что в биосистеме свойства отдельных элементов проявляются как функции, система оказывается организованной. Без актуализации функций нет организации.

При этом под организованностью биосистемы как целого понима­ ется свойство быть больше суммы своих частей — подсистем (эле­ ментов), т. е. система приобретает новые свойства, отсутствующие у частей — подсистем. Совместное действие многих подсистем мо­ жет привести к возникновению структуры и соответствующего функ­ ционирования системы как целого.

Характерной чертой организации живого является единство внеш­ ней устойчивости и внутреннего самодвижения. Чем выше единство внешней устойчивости и внутреннего непрерывного самодвижения, тем выше организованность биосистемы. Внутреннее самодвижение выражается в высокой динамичности взаимодействия элементов, со­ ставляющих целостную, высокоупорядоченную пространственно-вре­ менную систему. Отечественный биолог-теоретик И.И. Шмапьгаузен выделил следующие принципы организации живого: увеличение чис­ ла однородных композитов, дифференциация, т. е. разнообразная

специализация этих компонентов, и интеграция, т. е. согласование и объединение их функций в целостной организации.

Дифференциация однородных элементов и их функционализация имеют место при усложнении организации, развитии биосистем. Это отражает динамическую сторону организации.

Другой принцип организации биосистем состоит в том, что функ­ ции дифференцированных элементов должны быть сосредоточены (направлены) на сохранение и поддержание организации биосистемы как целого. В развитии живого этот принцип реализуется через инте­ грацию дифференцированных элементов: тканей, органов для орга­ низма и организмов, если биосистема — популяция. Данный принцип реализуется за счет регуляционной стороны организации биосистем.

О степени организованности биосистем можно говорить в зависи­ мости от выбора основного критерия организованности. Отметим, что в выборе основного критерия организованности биосистем в ли­ тературе по биософии не встречается полного единодушия. Степень организованности биосистем одни авторы определяют тем, насколь­ ко целое по совокупности свойств разнится от суммы своих частей (подсистем).

Другие отмечают, что степень организованности биосистемы тем выше, чем выше устойчивость структуры ее элементов и подвиж­ ность их функций, сосредоточенных на сохранении свойств системы как целого.

И, наконец, степень организованности биосистемы рассматрива­ ют как способность ее удерживать свои специфические особеннос­ ти, противодействуя внешним факторам, стремящимся их нарушить. При этом каждый из приведенных критериев является справедли­ вым, но не исчерпывающим для полной характеристики степени ор­ ганизованности биосистем.

Важно отметить, что каждому уровню развития биосистем соот­ ветствует своя организация, включающая различные формы. Отме­ чают две основные формы организации, характерные для биосистем: централистскую и скелетную, или ацентричную. Примером первой могут служить: ферментная система с реакционным центром, клетка с организующим центром — ядром, организм животного с централь­ ным отделом нервной системы, для биосоциальных систем — пчели­ ный рой с маткой, стадо с вожаком и т. д. Пример второй формы ор­ ганизации — пространственная структура биомолекул, клетка с обо­ лочкой и органоидами, моллюск с раковиной и т. д.

В биосистемах обе эти формы организации находятся в тесной взаимосвязи. Централистская форма организации доминирует там, где элементы биосистемы сильно дифференцированы. При однооб­ разии элементов превалирует скелетная форма организации.

Еще раз отметим, что важным принципом построения биосистем является кооперация которая прослеживается у эукариотической клетки, бактериальной колонии, человеческого общества. Это дало основание П. Корнингу подобную организацию биосистем отнести к социальной организации со своими пространственно-временными параметрами в зависимости от иерархического уровня.

Для биософии также характерно рассмотрении временной орга­ низации живого. Время, являясь реальной материалистической сущ­ ностью, обладает топологической и метрической структурой. Тополо­ гические свойства наблюдаемого нами времени — одномерность, не­ прерывность, временная упорядоченность, однонаправленность, ме­ трическое свойство — однородность.

В.И. Вернадский и другие ученые отмечали, что существуют раз­ личия пространства— времени живого и неживого. Имеются факты, подтверждающие отличие топологических и метрических свойств времени живых систем от неживых. Биологическое время неоднород­ ного и течет неравномерно, что обусловлено беспрерывным измене­ нием организма (рост, деградация) и способностью накапливать ин­ формацию.

В живых системах «нарушается» одно из важнейших топологиче­ ских свойств времени — временная упорядоченность.

По И. Земану, накопление информации в биологической системе означает замедление времени; при развитии организма одинаково­ му количеству физического времени соответствует все большее ко­ личество поглощаемой и накапливаемой информации. Время в пери­ од накопления информации биосистемой замедляется, а потеря ин­ формации ведет к ускорению хода времени. Наиболее наглядно эти особенности биологического времени и информации выражены в по­ ловых клетках — гаметах. Как известно, процесс образования поло­ вых клеток сопровождается переносом информации о свойствах и бу­ дущем развитии дочернего организма из родительского в специали­ зированную клетку — гамету (яйцеклетку или сперматозоид). В гаме­ тах в кодированной форме сосредоточивается информация о буду­ щем развитии организма-потомка, его пространственно-временные параметры: скорость, ход, направленность, смена стадий процессов

и т. д. В самих гаметах время замедляется благодаря колоссальному объему информации, заложенной в них. Можно предположить, что в гаметах время (или его кодирующие аналоги) «сжато», «сконден­ сировано» до того момента, когда оно начинает проявляться в разви­ вающемся зародыше. Не исключено, что происходит это за счет из­ менения геометрии «пространства— времени» генетически кодирую­ щих структур. Вполне возможно также, что в гаметах временной про­ цесс «свернут» в пространственный процесс, благодаря чему инфор­ мация может храниться длительное время.

Таким образом, на молекулярном и клеточном уровнях обнаружи­ ваются необычные связи биосистем с реальным физическим време­ нем и пространством и их необычные способности изменять внутрен­ ние пространственно-временные параметры. В более наглядной фор­ ме это проявляется на организменном уровне, в особенности при пси­ хической деятельности, при которой отмечается уникальная способ­ ность человека взаимодействовать со временем и пространством, но данный материал выходит за рамки нашего рассмотрения. Для дальнейших наших рассуждений важно отметить, что живые ор­ ганизмы развиваются и эволюционируют при положительном миро­ вом ходе времени.

Биософия подчеркивает историчность живого, биос зависит от прошлого с одновременным преодолеванием этой детерминации, обусловленности. Память о прошлом не препятствует творчеству но­ вого, но вплетается в это творчество. Воздействие на живое по-раз­ ному влияет на него в зависимости от состояния живого, от его пред­ шествующей истории. Наличие истории не служит критерием, раз­ граничивающим область живого от области неживого.

В развития биоса есть как бы два ряда: эволюционно-историче­ ский и индивидуальный, в биологической трактовке — филогенети­ ческий и онтогенетический. Прослеживаются связи между историко­ эволюционными процессами и ходом онтогенеза любого организма.

В 1864 г. Ф. Мюллер установил, а через два года Э. Геккель сфор­ мулировал биогенетический закон: онтогенез всякого организма есть краткое и сжатое повторение филогенеза данного вида. Иными сло­ вами, индивид в своем развитии повторяет (в сокращенном и зако­ номерно изменном виде) историческое развитие своего вида. Среди большого числа типов абиотических систем имеются аналоги биоге­ нетического закона. К таким аналогам относится сформулированный Д.В. Рундквистом геогенетический закон: минералогические процес­

сы в короткие интервалы времени как бы повторяют общую историю геологического развития. Прослеживая линии индивидуального раз­ вития разнообразных типов систем, можно убедиться в том, что био­ генетический и геогенетический законы имеют много аналогов. Ана­ логично развиваются экосистемы в ряду сукцессии, происходит по­ знание мира ребенком.

Закрепленность пути индивидуального развития живого очевид­ на. Она выражается в эволюционно-исторической «памяти» биосис­ тем. На этой основе существует закон последовательности прохож­ дения фаз развития: фазы развития биосистем могут следовать в ис­ торически закрепленном (генетически и физиолого-биохимически обусловленном) порядке. Нельзя отклонить направление развития. Однако в биологии развития понятие о детерминации является отра­ жением того обстоятельства, что из общего запаса наследственной информации, свойственного данной биосистеме, исторически за­ крепленной, фактически реализуется только ее часть, причем она ва­ рьирует в зависимости от этапов онтогенеза и может изменяться при изменении внешних и внутренних условий. Детерминация при разви­ тии биосистем во времени обозначает приобретение этой системой состояния готовности к реализации вполне определенных наследст­ венных потенций и выбору пути развития из нескольких потенциаль­ но возможных, в значительной степени определяемого предыстори­ ей системы.

Неотъемлемой частью биоса является его континуальность. Жи­ вое континуально в том смысле, что оно «разлито» в мире. «Разлитость» жизни проявляется в том, что она не кончается там, где кон­ чается организм, ее носитель. В пространственном аспекте вокруг каждого живого организма существует зона (умвельт), в которой ве­ щество, энергия, информация ведут себя не так, как в более удален­ ных от живого тела областях пространства. Континуальность жизни не означает отсутствия границ (пространственных, временных, так­ сономических). Живое пронизано внутренними границами, но они, как правило, отличаются нестрогостью, проницаемостью. Сколько от­ верстий для прохода сосудов, нервов, спинного мозга и т. д. имеет череп, отдельные отсеки (компартменты) клеток имеют каналы, по­ ры, активно действующие переносчики для обмена веществом, энер­ гией, информацией. У живого имеются возможности активного от­ крытия и закрытия таких каналов или пор, имеется, выражаясь социоморфно, автономный «пограничный контроль».