Жизнь в свете уровневого подхода

Допустимо создание многоуровневых графиков, например:

В многоуровневом случае – как на представленном рисунке – на схеме также могут присутствовать ноль и единица. Ноль обычно соответствует нижнему пределу уровня (нижней планке), единица – верхнему; но так как на рисунке показано несколько горизонтальных планок, то все они являются одновременно и нижними, и верхними (по отношению к предыдущему уровню каждая планка выступает верхней, по отношению к последующему – нижней). Для удобства можно записывать так: 0 и 1, далее следующий уровень – 0' и 1', далее ещё более высокий – 0'' и 1'' и так вверх без конца. Таким образом, 1 одновременно принимается за 0' и т.д.

С определённой точки зрения, уровни здесь могут рассматриваться как подуровни, и наоборот, т.е. для них характерны общие закономерности (вспомним о том, что уровневый подход предполагает качественное подобие законов на всех уровнях).

В свете сказанного мы можем несколько глубже взглянуть на процесс самоорганизации системы, изображённый на предыдущем рисунке, и спроецировать предыдущий рисунок (простой уровневый график) на последний рисунок (многоуровневый график). Отсюда ясно, что системы нижних уровней потенциально стремятся в ходе масштабной эволюционной самоорганизации перейти на уровни более высоких порядков, во всяком случае, им присуще подобное, пусть и неосознанное, стремление – оно заложено в принципы организации систем. Сила, которая “гонит” системы вверх, – в постоянной потребности в энергосбережении, поисках наиболее выгодных состояний.

Назовём указанное явление, пронизывающее всю иерархию систем, самоорганизацией на макроуровне, или макросамоорганизацией (глобальной самоорганизацией).

Чем выше уровень, тем сложнее система. И, вместе с тем, наблюдаем тенденцию: чем лучше система организована, тем более сложные механизмы она будет использовать для того, чтобы сопротивляться внешнему воздействию, – в случае, если это воздействие мешает достижению оптимального режима [6]. В результате более высокоорганизованные, упорядоченные системы с развитой структурой находятся в энергетически более выгодном положении, по сравнению с системами относительно простыми, незамысловатыми, которые, следовательно, меньше живут (существуют) и быстрее распадаются, не способные контролировать время и пространство. Простые системы полностью зависят от внешнего воздействия, они, можно сказать, “безвольны”. Сложные системы, напротив, вносят в мир элементы контроля и координации.

Как же происходит переход с уровня на уровень, если сапрессия стремится постоянно препятствовать этому? Иными словами, как системам в ходе эволюции удаётся таки продвинуться от простого к сложному?

Ответ подсказывает тот же уровневый (многоуровневый) график. На нижних этажах мироздания перейти с одного уровня на другой удаётся лишь случайно, в результате непредсказуемого сочетания огромного числа факторов. Именно поэтому исследователям, занимающимся рассмотрением достаточно простых, подчас элементарных систем (либо неодушевлённых, как в физике), это событие кажется математически маловероятным. Но если мы взглянем на верхние этажи, к коим, несомненно, относятся и живые системы, в т.ч. разумные, – вероятно, они венчают собой пирамиду, – то увидим нечто другое: переход с уровня на уровень может совершаться преднамеренно, т.е., скажем так, система задействует вновь приобретённые качества для управления переходом. Конечно, управлять можно по-разному – эффективно или малоэффективно, но и это зависит от качества, т.е. в конечном счёте от того, на какой этаж (уровень) система уже забралась в ходе своей эволюции.

Что касается, промежуточных – условно промежуточных – этажей всеобщей многоуровневой шкалы, то, по всей видимости, системы, их занимающие, частично подчиняются стихийному течению событий и частично пытаются их контролировать, выработав в ходе эволюции механизм координации и контроля (по крайней мере его элементы). Т.е. у них есть несколько больше возможностей перейти с достигнутого уровня на уровень более высокого порядка, по сравнению с системами, оставшимися далеко внизу, хотя и меньше, чем у систем, опередивших их в вопросах сложности организации.

В принципе это можно выразить математическим языком. Для этого введём следующие понятия: абсолютная вероятность (WA) и относительная вероятность (WR) перехода с уровня на уровень. Абсолютная вероятность исчисляется по отношению, например, к самому нижнему – начальному, базовому уровню, взятому за точку отсчёта. Чем выше уровни, тем соответственно меньше абсолютная вероятность их достижения, превращающаяся в конце концов в ускользающее малую величину. Именно это обстоятельство нередко вводит в заблуждение учёных, занимающихся вопросами эволюции с чисто статистических позиций.

Но относительную вероятность мы будем вычислять не по отношению к самому нижнему уровню, а по отношению к уже достигнутому в ходе эволюции; например, за базовый в данном случае будет приниматься не первый этаж на многоуровневом графике – см. рис., а, скажем, четвёртый. Какова вероятность перехода с четвёртого уровня на пятый? Она будет выше, чем вероятность перехода с первого на второй, потому что в процесс перехода уже вносятся элементы управления, которые будут тем больше, чем более высокого уровня уже достигла система. Соответственно с каждым новым переходом вероятность последнего будет возрастать. Запишем это:

WA → 0,

WR → 100%.

Мы записали условия эволюции.

Жизнь. Мы уже говорили, что рано или поздно приходится пересматривать многое из созданного мудростью поколений, ибо меняются условия, в которых жили и творили мудрецы. Каждому уровню – своё. Определение жизни, которое вчера казалось незыблемым и классическим, сегодня подвергается переосмыслению, пересмотру. В этом плане показательна ситуация с традиционными дарвиновскими законами жизни (сформулированы в работе “Происхождение видов”): “Эти законы, в самом широком смысле – Рост и Воспроизведение, Наследственность, почти необходимо вытекающая из воспроизведения, Изменчивость, зависящая от прямого или косвенного действия жизненных условий…, Прогрессия размножения, столь высокая, что она ведет к Борьбе за жизнь и ее последствию – Естественному Отбору…” [7, с.192]. Данные современной науки вынуждают изъять из этого перечня, по крайней мере, две характеристики как присущие только живому… Вот что пишет Н.Денисова, специалист по физике конденсированной среды, автор ряда открытий в области теории кристаллов: “Физика конденсированного состояния построена на твердом убеждении, что неорганическая среда не развивается. Все ее теории используют лишь один подход – полностью исключается историзм изучаемого объекта. В действительности неорганическая среда развивается от молекулы до кристалла… Современная физика не ставит вопрос о возникновении и развитии физических объектов, свойства и закономерности физических систем считаются не меняющимися со временем… Мы имеем пренебрежение качественными изменениями в процессе развития неорганической среды” [8, с.3]. “Если исходить из существующих представлений, то ни развития, ни самоорганизации вещества в неорганической среде нет и быть не может…” [4, с.4]. Отсюда: неживая материя, вопреки устоявшимся взглядам, по мнению специалиста по кристаллам, тоже растет, эволюционирует?.. И ещё: “Процесс роста кристалла – достаточно простая форма динамики взаимодействия кристаллической системы и среды. Минеральный кристалл… ассимилирует лишь свои элементы и отбраковывает все другие. Посредством механизма селекции он сохраняет исходную структурную организацию, целостность и качественную определенность.

Но тот же самый минерал, оказываясь в силу изменения внешнего термодинамического режима в неравновесном состоянии, изменяет свое отношение к элементно–химическому содержанию среды. При такой ситуации кристаллическая система меняет критерии контроля своего строительного материала. Теперь минерал игнорирует свои атомы и включает в решетку определенный сорт частиц, отсеивавшихся ранее. Путем применения новой программы выбора элементов система минерала изменяет свою термодинамическую константу, достигая требуемого уровня энергетической устойчивости. Внутренне реорганизуясь, система как бы малыми усилиями нейтрализует мощное энергетическое воздействие. Она сопротивляется дезорганизующим воздействиям внешней среды и даже устраняет их посредством изменения своего состояния и состояния составляющих ее элементов.

Процессы метафоризма природных кристаллов выявляют гораздо более высокую, по сравнению с процессом роста, форму самоорганизации…” [4, с.49]. Но что это, как не изменчивость?

Данный взгляд на вещи по существу стирает определённую грань между живой и неживой природой, одушевляя в известном смысле неорганическую среду… Переход от органического кристалла к живой клетке более закономерен, чем представлялось до сих пор, особенно если учесть, что РНК и ДНК являются органическими кристаллами. Отрицая эволюцию кристаллов – а, как известно, 80 процентов твёрдых веществ состоит из кристаллов, включая вещества в теле человека, – физика тем самым не может переступить некую установленную ею же самой для себя черту. “Физика сегодня блестяще описывает процессы в неорганической среде, – пишет Денисова, – но совершенно беспомощна перед загадкой живой клетки”. Беспомощна ли физика или тот взгляд, который сложился у ученых на физику за последние сто лет, так сказать, существующая физическая парадигма?..

Уровневый (а по Денисовой, динамический) подход заметно расширяет понятие жизнь – как с нематериальной, информационной, так и с собственно научной (физической, биологической) точек зрения. В частности открытие вирусов и, тем более, вироидов (у последних молекула ДНК состоит из 360 пар нуклеотидов, в то время как у вирусов – от 3 до 300 тысяч пар) заставило усомниться в том, что живое от неживого можно чётко отделить. Ведь у вироидов нет даже белковой оболочки, они представляют собой органические кристаллы, способные вести себя, подобно живым существам внутри живых клеток; между тем, в определении М.В.Волькенштейна, тоже классическом (см. учебник биологии), наличие белков считается для живого обязательным условием. Можно предположить, что живое произошло от органических кристаллов путем естественного упорядочения неживых систем, причем процесс этот растянулся на миллиарды лет; сами же органические кристаллы, в свою очередь, являются результатом эволюции (постепенного упорядочения) кристаллов неорганических при их взаимодействии с углеродом. И вновь мы видим постепенное продвижение вверх по уровням, от уровня к уровню, с соответствующей выработкой всё новых и новых, более совершенных свойств. Здесь уместно вспомнить слова В.И.Вернадского о том, что природа, раз достигнув определенного уровня, не развивается вспять, а идет только вверх [9, с.294].

Чем выше уровень материи, тем в большей степени она способна контролировать сама себя, вернее, тем выше в ней уровень самоорганизации и саморегуляции. Поскольку до сих пор физики, игнорируя качественную сторону развития процесса (см. ссылки на Денисову), рассматривали только лишь одно-единственное для них, “застывшее” качественное состояние объекта, физического тела, то они не могли допустить постепенного (эволюционного) качественного перехода материи от одного уровня самоорганизации к другому. “В общем случае исследователи рассматривают механизм регуляции как ту часть системы, которая определяет ее самоорганизующийся характер, несет ответственность за управление и самоорганизацию… Решение вопроса о физической сущности этого механизма разделяет исследователей на два лагеря [соответственно приверженцев одного либо другого рассматриваемого качественного состояния, без постепенного перехода от одного к другому. – О.Б.] Согласно мнению одной группы философов, механизм регуляции воплощается материально как определенный регулирующий орган системы [у человека мозг. – О.Б.]. Другие считают, что механизм можно рассматривать как некоторый закон, которому следует система” [4, с.46-47]. Но взгляд на постепенную уровневую эволюцию от неживой – полностью неживой, лишенной всяческого внутреннего управления – среды к среде, обладающую способностью к такому управлению, допускает сосуществование обеих точек зрения, которые рассматривает Денисова. Они по сути не должны противоречить, противостоять друг другу, а должны друг друга дополнять.

“Пройдёмся” снизу вверх по уровням. Сначала мы не увидим никаких элементов управления саморегуляцией и самоорганизацией в системе (неорганической среде), всё осуществляется тупо автоматически, по простейшему принципу: акция – реакция; можно сказать, что это совершается стихийно. Затем на некотором этапе система в ходе закономерной эволюции приобретает свойства первичной целенаправленной регуляции самой себя – у неё появляется соответствующий механизм, предстающий перед нами как закон, которому следует система. Наконец, этот механизм в ходе дальнейшей эволюции реализуется в виде конкретного материального органа, который берёт на себя все функции управления системой. Высшая стадия такого развития предполагает образование центральной нервной системы.

Если такая схема может в действительности существовать, то нам придётся признать, что живому присуща управляемая, или целенаправленная, скоординированная, в каком-то смысле даже “волевая” организация и регуляция самого себя, всех своих составных частей (если рассматривать живое как сложную совокупную систему). Здесь имеется в виду гибкое внутреннее саморазвитие живой системы как “осознанный” ответ на воздействие внешней среды. Что же касается неживых систем, то самоорганизация и саморегуляция происходит у них абсолютно неуправляемо, иначе стихийно – как простое следствие прямого механического воздействия внешней среды, простая – даже простейшая физическая реакция.

Отсюда выводим следующее определение жизни, во всяком случае, один из аспектов: жизнь есть самоуправляемая организация и регуляция системы (или иначе: управляемая самоорганизация и саморегуляция системы). Конечно, управлять можно по-разному, есть бесчисленное множество уровней (и вариантов, модификаций схем управления внутри уровня), от самых примитивных до чрезвычайно сложных, от едва справляющихся со своей задачей до полностью регулирующих весь внешний и внутренний мир системы, – но ведь и жизнь имеет много уровней. Каждый новый уровень – это, можно сказать, новая, более совершенная степень управления системой.

Человеческая система – саморегулирующаяся, самоорганизующаяся система, и процессы саморегуляции и самоорганизации находятся под её контролем – как с физической, материальной, так, между прочим, и с духовной, нематериальной стороны. Впрочем, и человек бывает разным по своему уровню; есть общества, ушедшие вперед, с точки зрения социального развития, разумности организации, а есть лишь догоняющие их; но каждому обществу, каждой совокупности людей присуще, если верить Вернадскому, необратимое стремление к совершенству, постепенное продвижение от низшего к высшему в определённом направлении (“раз достигнутый уровень… в достигнутой эволюции не идёт уже вспять, только вперёд”).

Список литературы

Бондаренко О.Я., Самсонова Е.И. Проблема жизни в философии. На сайте Научно-технической библиотеки России: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/ 4195.html.

Кадыров С.К. Всеобщая физическая теория единого поля. Бишкек: Кыргыз Жер (журнал) №1/2001. Также: http://newphysics1.h1.ru/Kadyrov/Kadyrov-contents.htm.

Бондаренко О.Я. Уровневая физика. Бишкек: Салам, 2005. Также: Мембрана (он-лайновый журнал): http://www.membrana.ru/articles/readers/2002/11/12/203400.html.

Денисова Н.А. В чем заблуждаются физики? Бишкек: Илим, 2000. Также: http://newphysics.h1.ru/Denisova/Denisova-contents.htm.

Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1991.

Тарасов Д. О направляющей силе эволюции. Мембрана (он-лайновый журнал): http://www.membrana.ru/articles/readers/ 2002/12/15/154000.html.

Философский энциклопедический словарь. – М., 1989.

Денисова Н.А. Фундаментальные ошибки фундаментальной науки. Бишкек: Илим, 1998.

Гумилевский Л.И. Вернадский – из серии ЖЗЛ. М.: Молодая гвардия, 1961.