Развитие творческого мышления и интеллекта

 


Системный взгляд на жизнь

Автор: Андрей Малыгин от 16 мая 2014
После периода упадка наступает переломный момент. Могучий свет, который был изгнан, возвращается. Это движение осуществляется не силой... Это движение, возникающее самопроизвольно, - естественно. Поэтому преобразование старого становится легким. Старое отбрасывается и появляется новое. Мера того и другого соответствует времени; таким образом, не проистекает никакого зла.

И Цзин


ПРЕДИСЛОВИЕ

В 70-е годы мой основной профессиональный интерес был обращен на драматическую смену понятий и идей, которая произошла в физике в первые три десятилетия века, и до сих пор еще продолжается в современных теориях материи. Новые понятия физики привели к глубоким изменениям в наших взглядах на мир: от механистической концепции Декарта и Ньютона к холистической и экологической точке зрения, которую я нахожу сходной со взглядами мистиков всех веков и традиций.

Ученым начала века было отнюдь не легко принять новый взгляд на физическую вселенную. Исследования атомного и субатомного мира столкнули их со странными и неожиданными реалиями, которые, казалось, не поддавались никакому внятному описанию. Пытаясь осмыслить эту новую реальность, ученые начали болезненно осознавать, что их основные понятия, их язык и весь их образ мыслей неадекватен для описания атомных явлений. Их проблемы были не просто интеллектуальными, но доходили до степени эмоционального и даже, можно сказать, экзистенциального кризиса. На преодоление этого кризиса ушло немало времени, но в конце концов они были вознаграждены глубокими прозрениями о природе материи и о ее связи с человеческим разумом.

Я пришел к мысли, что сегодня наше общество в целом находится в аналогичном кризисе. Каждый день мы читаем в газетах о его бесчисленных проявлениях. У нас высокая инфляция и безработица, у нас энергетический кризис, кризис здравоохранения, загрязнение и другие проблемы окружающей среды, поднимающаяся волна преступности и насилия и т.д. Основной тезис этой книги состоит в том, что все это - различные грани одного и того же кризиса, и что этот кризис - главным образом, кризис восприятия. Как и кризис в физике 20-х годов, он возникает из того, что мы пытаемся применить понятия устаревшего взгляда на мир - механистического взгляда Картезианско-Ньютонианской науки - к реальности, которую больше нельзя понять в рамках этих понятий. Мы живем сегодня в глобально взаимосвязанном мире, в котором все биологические, психологические, социальные и экологические явления взаимозависимы. Чтобы адекватно описать этот мир, нам нужна экологическая перспектива, которую Картезианский взгляд на мир не предлагает.

Следовательно, нам нужна новая "парадигма" - новое видение реальности, фундаментальное изменение в наших мыслях, ощущениях и ценностях. Первые ростки этого изменения, сдвига от механистического к холистическому представлению о реальности, уже видны во всех областях и, вероятно, будут преобладать в текущем десятилетии. Различные проявления и следствия этого "сдвига парадигмы" - предмет этой книги. 60-е и 70-е породили целую серию социальных движений, которые все, похоже, идут в одном направлении, подчеркивая различные аспекты нового видения реальности. До сих пор большинство из этих движений действовали порознь, не осознавая взаимное родство своих стремлений. Цель этой книги - представить последовательную концептуальную основу, которая поможет им осознать общность своих целей. Если это случиться, мы можем ожидать, что различные движения объединятся вместе и создадут мощную силу для социальных изменений. Тяжесть и глобальность нашего настоящего кризиса указывают, что эти изменения, вероятно, приведут к преобразованию беспрецедентного масштаба, к поворотной точке для планеты в целом.

Мое обсуждение сдвига парадигмы распадается на четыре части. Первая часть вводит основные темы книги. Вторая часть описывает историческое развитие Картезианского взгляда на мир и драматический сдвиг основных понятий, который произошел в современной физике. В третьей части я обсуждаю глубокое влияние Картезианско-Ньютоновой мысли на биологию, медицину, психологию и экономику и представляю свою критику механистической парадигмы в этих дисциплинах. При этом я особенно обращаю внимание на то, как ограничения Картезианского взгляда на мир и системы ценностей, которая лежит в его основе, влияют ныне на наше индивидуальное и социальное здоровье.

За этой критикой, в четвертой части книги, следует подробное описание нового видения реальности. Это новое видение включает возникающие системные взгляды на жизнь, разум, сознание и эволюцию; соответствующий холистический подход к здоровью и исцелению; объединение восточного и западного подходов к психологии и психотерапии; новые концептуальные рамки экономики и технологии; экологическую и феминистическую точку зрения, которая духовна в своей изначальной сущности и которая ведет к глубоким изменениям наших социальных и политических структурах.

Все обсуждение охватывает широкий диапазон идей и явлений, и я хорошо осознаю, что мое представление конкретных достижений в различных областях обречено быть поверхностным, будучи ограниченным пространством книги и моим временем и знаниями. Однако, пока я писал эту книгу, я остро почувствовал, что системный подход, который я в ней защищаю, также приложим к самой книге. Ни один из ее элементов не является в сущности оригинальным, и некоторые из них могут быть представлены в несколько упрощенной форме. Но способ, которым различные части интегрированы в целое, важнее самих этих частей. Взаимосвязи и взаимозависимости между множеством понятий представляют суть моего собственного вклада. Я надеюсь, что результирующее целое будет больше, чем сумма его частей.

Эта книга - для обычного читателя. Все технические термины определены в сносках на странице, где они впервые появляются. Однако, я надеюсь, что она будет также интересна профессионалам в различных областях, которые я обсуждаю. Хотя некоторые могут найти мою критику возмутительной, я надеюсь, они не примут ее на свой личный счет. В мои намерения никогда не входило критиковать конкретные профессиональные группы как таковые, а лишь показать, как доминирующие концепции и

подходы в различных областях отражают один и тот же несбалансированный взгляд на мир, взгляд, который еще разделяется большинством людей нашей культуры, но в настоящее время быстро меняется.

Многое из того, что я говорю в этой книге, отражает мое личное развитие. На мою жизнь решительно повлияли две революционные тенденции 60-х, одна в социальной сфере, и другая - в духовной. В моей первой книге, "Дао физики", мне удалось установить связь между духовной революцией и моей работой как физика. В то же время я верил, что концептуальный сдвиг в современной физике также имел важные социальные последствия. Действительно, в конце книги я писал:

"Я полагаю, что взгляд на мир, предлагаемый современной физикой, несовместим с нашим настоящим обществом, которое не отражает гармоничную взаимосвязанность, наблюдаемую нами в природе. Чтобы достичь такого же состояния динамического баланса, нужны радикально другие социальные и экономические структуры: культурная революция в истинном смысле слова. Выживание всей нашей цивилизации может зависеть от того, сможем ли мы сделать такой поворот"

Через шесть лет это предложение развилось в эту книгу.

Фритьоф Капра. Беркли. Апрель 1981



Системный взгляд на жизнь

Новое видение реальности, о котором мы говорили, основано на осознании существенного взаимного родства и взаимозависимости всех явлений - физических, биологических, психологических, социальных и культурных. Оно преодолевает современные дисциплинарные и концептуальные границы, чему будут следовать и новые институты. В настоящее время еще нет фундаментальной базы, ни концептуальной, ни организационной, которая послужила бы общей основой для формулирования новой парадигмы, но ее основные черты уже определены многими личностями, сообществами и структурами, которые развивают новый образ мышления и организуются согласно новым принципам.

В этой ситуации, возможно, наиболее плодотворным был бы принцип самонастройки (bootstrap), аналогичный разработанному в современной физике. Это будет означать постепенное формирование сети взаимозамыкающихся понятий и моделей и, одновременно, развитие соответствующих социальных организаций. Ни одна из теорий и моделей не будет более фундаментальна, чем другие, и все они должны будут быть взаимно совместимы. Они будут выходить за обычные дисциплинарные рамки, используя каждый раз тот язык, который окажется наиболее соответствующим для описания различных аспектов многоуровневой и многосвязной ткани реальности. Точно так же ни один из новых социальных институтов не будет старшим или более важным по отношению ко всем другим, и все они должны будут осознавать существование друг друга, поддерживать друг с другом связи и сотрудничать.

В следующих главах я попытаюсь обсудить некоторые появившиеся недавно концепции, модели и организации такого рода и показать, насколько они концептуально соответствуют друг другу. Я намерен особенно сконцентрироваться на подходах, имеющих отношение к индивидуальному и социальному здоровью. Так как понятие здоровья само по себе решающим образом зависит от точки зрения на живые организмы и их отношения к окружающей среде, представление новой парадигмы начнется с обсуждения природы живых организмов.

Современная биология и медицина большей частью придерживается механистического взгляда на жизнь и пытается сводить функционирование живых организмов к строгим клеточным и молекулярным механизмам. Механистический взгляд оправдан до некоторой степени, т.к. живые организмы действуют частично как машины. Большое разнообразие машиноподобных частей и механизмов - кости, мускульная деятельность, циркуляция крови и так далее - было развито, вероятно, потому, что машиноподобное функционирование было выгодно в их эволюции. Это не значит, что живые организмы - машины. Биологические механизмы - просто частные случаи намного более широких принципов организации; фактически, никакая деятельность любого организма не состоит только из таких механизмов. Биомедицинская наука, следуя Декарту, чересчур сконцентрировалась на машиноподобных свойствах живой материи и пренебрегла изучением ее организменной или системной природы. Хотя знание клеточных и молекулярных аспектов биологических структур остается важным, более полное понимание жизни будет достигнуто только путем развития "системной биологии", биологии, которая видит в организме живую систему, а не машину.

Системный взгляд рассматривает мир в терминах зависимостей и объединений.[1] Системы есть интегрированные целые, чьи свойства не могут быть сведены к свойствам меньших единиц. Вместо того, чтобы концентрироваться на основных строительных блоках или веществах, системный подход придает особое значение базовым принципам организации. Примеры систем изобилуют в природе. Каждый организм - от мельчайших бактерий через весь спектр растений и животных до человека - является интегрированным целым и, следовательно, живой системой. Клетки есть живые системы, также как различные ткани и органы тела, вплоть до человеческого мозга, представляющего собой наиболее сложный пример. Но системы не ограничены индивидуальными организмами и их частями. Те же самые аспекты целостности проявляют социальные системы - такие как муравейник, пчелиный рой или человеческая семья - и экосистемы, которые состоят из взаимодействующих множеств организмов и неодушевленной материи. В заповедниках сохраняются не индивидуальные деревья или организмы, а комплексная сеть связей между ними.

Все эти естественные системы представляют собой целые, чьи конкретные структуры являются результатом взаимодействия и взаимозависимости их частей. Деятельность систем включает в себя процесс, известный как транзакция - одновременное и взаимозависимое взаимодействие между множеством их компонент.[2] Если система разбивается, физически или теоретически, на изолированные элементы, системные свойства исчезают. Хоть мы и можем различить отдельные части в любой системе, природа целого всегда отличается от простой суммы его частей.

Другой важный аспект систем - это присущий им динамический характер. Их формы не являются жесткими структурами, а представляют собой одновременно гибкие и устойчивые проявления основополагающих процессов. Словами Пауля Веисса,

"Особенности порядка, проявляющегося в конкретной форме структуры и регулярном расположении и распределении подструктур, являются не более чем видимым показателем правил, действующих в этой области основополагающих динамик... Живая форма должна, по существу, рассматриваться как очевидный указатель, или ключ, к динамике основных формирующих процессов.[3]"

Это описание системного подхода звучит совершенно аналогично описанию идей современной физики в предыдущей главе. Действительно, "новая физика", особенно "принцип самонастройки" (bootstrap approach), очень близка к общей теории систем. Она придает большее значение связям, чем изолированным объектам и, как и системный взгляд, видит динамическую природу этих связей. Системное мышление - есть процессуальное мышление; форма ассоциируется с процессом, взаимосвязь со взаимодействием, и противоположности объединяются через колебания.

Возникновение органических структур фундаментально отличается от последовательной сборки конструктивных блоков или производства машинного продукта посредством точно программируемых шагов. Тем не менее, важно осознавать, что в живых системах все это также имеет место. Машиноподобные операции появляются везде в живом мире, хотя и имеют более специализированный и вторичный характер. Следовательно, редукционистское описание организмов может быть полезно, и даже, в некоторых случаях, необходимо. Опасно только принимать его за полное объяснение. Редукционизм и холизм, анализ и синтез, являются дополнительными подходами, которые, применяемые в должном балансе, помогут нам достичь более глубокого знания жизни.

Поняв это, мы можем теперь подойти к вопросу о природе живых организмов, и здесь будет полезно исследовать существенные различия между организмом и машиной. Позвольте нам начать с определения, о каких типах машин мы говорим. Современные кибернетические (*кибернетика, от греческого kybernan ("управлять"), есть изучение управления и саморегулирования в машинах и живых организмах.) машины проявляют отдельные свойства, характерные для организмов, так что различие между машиной и организмом стало совсем слабым. Однако не такие машины служили моделями для механистической научной философии семнадцатого века. С точки зрения Декарта и Ньютона мир был машиной семнадцатого века, по существу часовым механизмом. Именно этот тип машины мы имеем в виду, сравнивая ее с живыми организмами.

Первая очевидная разница между машинами и организмами - факт, что машины созданы, в то время как организмы растут. Это фундаментальное различие означает, что понимание организмов должно опираться на понимание процессов. Например, невозможно точно передать образ клетки посредством статических рисунков или описать клетку в терминах статических форм. Клетки, как все живые системы, должны пониматься в терминах процессов, отражающих динамическую организацию системы. В то время как действия машины определены ее структурой, в организмах соотношение обратное - органическая структура определена процессами.

Машины созданы посредством сборки определенного числа частей точным и заранее установленным способом. Организмы, с другой стороны, проявляют высокую степень внутренней гибкости и пластичности. Форма их составляющих может варьироваться в определенных пределах, и нет двух организмов с идентичными частями. Хотя организм как целое проявляет подчиненность четким правилам и моделям поведения, связи между его частями жестко не определены. Как показал Вейс на многих выразительных примерах, поведение отдельных частей фактически может быть настолько уникально и неправильно, что, видимо, не оказывает никакого влияния на порядок всей системы[4]. Этот порядок достигается координацией действий, которая не ограничивает жестко составляющие части, оставляя возможность для изменения и гибкости, и именно эта гибкость позволяет живым организмам адаптироваться к новым обстоятельствам.

Машины работают согласно линейным причинно-следственным цепочкам, и, когда они ломаются, обычно можно выделить единственную причину поломки. Напротив, функционирование организмов управляется циклическими схемами информационных потоков, известными как циклы обратной связи. Например, компонент А может воздействовать на компонент B; B может воздействовать на C; а C может посредством "обратной связи" оказывать влияние на А и таким образом замыкать цикл. Когда такая система разрушается, поломка обычно вызвана многими факторами, которые могут усиливать друг друга через взаимосвязанные циклы обратной связи. Который из этих факторов был начальной причиной сбоя, часто несущественно.

Эта нелинейная внутренняя взаимосвязанность живых организмов показывает, что обычные попытки биомедицинской науки связать болезни с единственными причинами весьма проблематичны. Кроме того, это показывает ошибку "генетического детерминизма", убеждения, что различные физические или интеллектуальные особенности индивидуального организма "управляются" или "продиктованы" его генетической структурой. Согласно системному взгляду, гены не определяют функционирование организма так однозначно, как зубцы и шестеренки определяют работу часов. Скорее гены есть неотъемлемые части упорядоченного целого и, следовательно, подчиняются системной организации.

Благодаря внутренней пластичности и гибкости живые системы, функционирование которых управляется больше динамическими соотношениями, чем жесткими механическими структурами, приобретают ряд характерных свойств, которые можно рассматривать как различные аспекты одного и того же динамического принципа - принципа самоорганизации [5]. Живой организм - самоорганизующаяся система, т.е. организация ее структур и функций не налагается окружающей средой, а устанавливается самой системой. Самоорганизующиеся системы проявляют некоторую степень автономии; например, они стремятся установить свой размер согласно внутренним принципам организации, независимо от воздействий среды. Это не означает, что живые системы изолированы от окружающей среды; напротив, они непрерывно взаимодействуют с ней, но это взаимодействие не определяет их организацию. Два главных динамических явления самоорганизации: самовосстановление, т.е. способность живых систем непрерывно обновлять и повторно использовать свои компоненты при поддержании целостности их общей структуры, и самопреодоление (self-transcendence), т.е. способность творчески выходит за свои физические и интеллектуальные пределы в процессе обучения, развития и эволюции.

Относительная автономия самоорганизующихся систем проливает новый свет на древний философский вопрос о свободе воли. С точки зрения систем, и детерминизм и свобода - относительные понятия. В той степени, в какой система автономна от окружающей среды, она свободна; в той степени, в какой система зависит от среды благодаря непрерывному взаимодействию, ее деятельность будет определяться влияниями окружения. Относительная автономия организмов обычно увеличивается с ростом их сложности, достигая кульминации в человеческих существах.

Эта относительная концепция свободы воли, похоже, согласуется с идеями мистических традиций, которые призывают своих последователей преодолеть представление об изолированном себе и осознать, что мы - неотделимые части космоса, в котором существуем. Цель этих традиций состоит в том, чтобы полностью утратить все ощущения своего эго и, в мистическом опыте, слиться с единством космоса. Когда такое состояние достигнуто, вопрос свободы воли, видимо, теряет значение. Если Я есть Вселенная, то никаких "внешних" влияний быть не может, и все мои действия будут самопроизвольны и свободны. Следовательно, с точки зрения мистиков, понятие свободы воли относительно, ограничено и - как они бы сказали - иллюзорно, как и все другие понятия, которые мы используем в своих рациональных описаниях действительности.

Для поддержания самоорганизации живые организмы должны оставаться в специальном состоянии, которое нелегко описать обычными словами. Здесь снова будет полезно сравнение с машинами. Например, часовой механизм является относительно изолированной системой, которая нуждается в энергии, чтобы работать, но не обязательно нуждается во взаимодействии со средой, чтобы поддерживать свое функционирование. Как и во всех изолированных системах, в соответствии со вторым законом термодинамики, это функционирование будет происходить с возрастанием беспорядка, пока не достигнет состояния равновесия, в котором все процессы - движение, теплообмен, и так далее - остановятся. Живые организмы действуют совершенно по-другому. Они являются открытыми системами, а это означает, что они должны поддерживать непрерывный обмен энергией и веществом с окружающей средой, чтобы оставаться живыми.

Входе этого обмена берутся упорядоченные структуры, такие как пища, расщепляются на составляющие и некоторые из их компонент используются, чтобы поддержать или даже увеличить упорядоченность организма. Этот процесс известен как метаболизм. Он позволяет системе оставаться в состоянии неравновесности, в котором она всегда "в работе". Для самоорганизации абсолютно необходима высокая степень неравновесности; живые организмы - это открытые системы, которые постоянно действуют вдали от равновесия.

В то же время самоорганизующиеся системы обладают высокой степенью устойчивости, и здесь мы встречаемся с трудностями использования привычного языка. Словарь дает для слова "устойчивый" значения "фиксированный", "не колеблющийся", "неизменный", и "установившийся", и все они неточны для описания организма. Устойчивость самоорганизующихся систем чрезвычайно динамична и ее нельзя путать с равновесием. Она состоит в поддержании той же общей структуры, несмотря на происходящие изменения и замену своих компонентов. Например, клетка, согласно Вейсу, "поддерживает свою идентичность намного консервативнее и остается намного более подобна от момента к моменту как себе, так и любой другой клетке того же вида, чем можно было бы предсказывать только исходя из знания состава молекул, макромолекул и органелл, которые являются объектом постоянного изменения, перестановок и дробления". То же справедливо для человеческих организмов. Все наши клетки, кроме клеток мозга, заменяются в течение нескольких лет, однако мы без всяких затруднений узнаем своих друзей даже после длительной разлуки. Такова динамическая устойчивость самоорганизующихся систем.

Явление самоорганизации присуще не только живой материи, но встречается также в некоторых химических системах, которые были исследованы физико-химиком, лауреатом Нобелевской премии Ильей Пригожиным, разработавшим детальную динамическую теорию их поведения [7]. Пригожин назвал эти системы "диссипативными структурами", чтобы отразить тот факт, что они поддерживают и развивают свою структуру посредством разрушения других структур в процессе метаболизма, и таким образом создают энтропию - беспорядок - которая затем рассеивается в форме отходов. В диссипативных химических структурах динамика самоорганизации представлена в своей простейшей форме, проявляя однако большинство характерных признаков жизни - самовосстановление, адаптацию, эволюцию и даже примитивные формы "ментальных" процессов. Единственная причина, почему они не считаются живыми - это то, что они не воспроизводят себя или не формируют клетки. Таким образом, эти удивительные системы представляют собой промежуточное звено между живой и неживой материей. Называются они живыми организмами или нет - в конечном счете, вопрос условный.

Самовосстановление - существенный аспект самоорганизующихся систем. В то время как машина создаются, чтобы произвести конкретную продукцию или выполнять конкретную задачу, поставленную конструктором, организм занят прежде всего самообновлением; клетки делятся и создают структуры, ткани и органы постоянно заменяют составляющие их клетки. Так, поджелудочная железа заменяет большинство клеток за двадцать четыре часа, внутренняя оболочка желудка - за три дня; белые кровяные тельца возобновляются за десять дней, 98 процентов белка в мозгу меняются меньше чем за месяц. Все эти процессы регулируются таким образом, что сохраняется общий паттерн организма, и эта замечательная способность самоподдержания сохраняется в разнообразных обстоятельствах, включая изменяющиеся условия внешней среды и множество форм взаимодействия. Машина не сможет работать, если ее части не действуют строго определенным образом, но организм сохранит функционирование в изменяющейся окружающей среде, поддерживая и восстанавливая свою активность посредством заживления и регенерации. Способность к регенерации у органических структур уменьшается с возрастанием сложности организма. Кишечнополостные, полипы и морские звезды могут восстановить почти все свое тело из маленького кусочка; ящерицы, саламандры, раки, омары и многие насекомые способны восстановить потерянный орган или член; высшие животные, включая людей, могут восстанавливать ткани, залечивая таким образом их повреждения.

Несмотря на способность к самоподдержанию и самовосстановлению, никакие сложные организмы не могут функционировать бесконечно. Они постепенно портятся в процессе старения и, в конце концов, умирают даже без серьезных повреждений. Чтобы выжить, эти виды развили форму "сверхвосстановления"[8]. Вместо замены поврежденных или изношенных деталей, они заменяют весь организм. Речь идет, конечно, о явлении воспроизведения, которое характерно для всего живого.

Центральную роль в динамике самоподдержания играют флуктуации. Любую живую систему можно описать в терминах взаимосвязанных переменных, каждая из которых может варьироваться в широком диапазоне между верхним и нижним пределами. Значения всех переменных колеблются между этими пределами, так что система непрерывно находится под воздействием флуктуаций даже в отсутствии каких-либо возмущений. Такое состояние известно как гомеостазис. Это - состояние динамического баланса, достигаемого путем взаимного регулирования и обладающего большой гибкостью; другими словами, система имеет большие возможности выбора для взаимодействия с окружающей средой. При появлении какого-либо возмущения организм стремится возвратиться к первоначальному состоянию и делает это, адаптируясь различными способами к изменениям среды. В дело включаются механизмы обратной связи, стремящиеся уменьшить любое отклонение от состояния баланса. Благодаря этим регулирующим механизмам, известным также как отрицательные обратные связи, температура тела, давление крови и много других важных характеристик высших организмов остаются относительно постоянными даже при значительных изменениях окружающей среды. Однако, отрицательные обратные связи - только одна сторона использования флуктуаций в самоорганизации. Другая возможность - положительные обратные связи, которые состоят не в ослаблении, а в усилении некоторых отклонений. Мы увидим, что это явление играет определяющую роль в процессах развития, обучения и эволюции.

Способность адаптироваться к изменениям окружающей среды - это существенная характеристика живых организмов и социальных систем. Высшие организмы обычно используют три вида адаптации, которые вступают в игру последовательно в течение длительных изменений среды [9]. Человек, поднявшись от уровня моря до большой высоты, может начать задыхаться, и его пульс может участиться. Это легко обратимые изменения; обратный спуск в тот же день заставит их немедленно исчезнуть. Адаптивные изменения такого рода - это часть явлений стресса, которые состоят в доведении одной или нескольких переменных организма до их предельных значений. Как следствие, система в целом перестанет быть гибкой в отношении этих переменных и, таким образом, не сможет адаптироваться к дальнейшему стрессу. Например, человек на большой высоте не сможет подняться по лестнице. Более того, так как все переменные в системе взаимосвязаны, жесткость одной будет воздействовать и на другие, и потеря гибкости будет распространяться по системе.

Если изменение окружающей среды продолжается, организм переходит к следующей стадии адаптации. В более устойчивых компонентах системы происходят сложные физиологические изменения, чтобы компенсировать воздействие среды и восстановить гибкость. Таким образом, человек на большой высоте через некоторое время снова сможет дышать нормально и использовать механизм учащения дыхания для приспособления к другим стрессовым ситуациям, которые, в противном случае, могли бы оказаться смертельными. Эта форма адаптации известна как "соматическое"* изменение. (*"Соматический" означает "телесный", от греческого soma ("тело")). Акклиматизация, формирование привычек и склонностей - частные случаи этого процесса.

Соматические изменения позволяют организму снова восстановить гибкость, заменяя поверхностные и обратимые изменения более глубокими и долговечными. Такая адаптация достигается сравнительно медленнее и будет медленнее уничтожаться. Однако соматические изменения все еще обратимы. Это значит, что различные циклы биологической системы должны все время, пока поддерживается изменение, оставаться доступными для инверсии. Такая длительная нагрузка этих циклов ограничит свободу организма управлять другими функциями и, следовательно, уменьшит его гибкость. Хотя система после соматических изменений стала более гибкой, чем прежде, когда она была под воздействием стресса, она все еще остается менее гибкой, чем до появления первоначального стресса. Следовательно, соматическое изменение усваивает, вбирает в себя стресс, и накопление такого усвоенного стресса может, в конечном счете, привести к болезни.

Третий вид адаптации, доступный живым организмам - это адаптация вида в процессе эволюции. Изменения, вызванные мутацией, известные также как генотипные изменения (Genotype - технический термин для генетического состава организма; генотипные изменения - изменения в генетической структуре), полностью отличны от соматических изменений. Посредством генотипных изменений вид приспосабливается к окружающей среде, сдвигая диапазон значений некоторых переменных, и именно тех, изменения которых наиболее экономны. Например, когда климат становится холоднее, животное, чтобы сохранить тепло, скорее отрастит более толстый мех, чем просто начнет больше бегать. Генотипные изменения обеспечивает большую гибкость, чем соматические. Каждая клетка содержит копию новой генетической информации и поэтому не нуждается в специальных сигналах от окружающих тканей и органов, чтобы вести себя по-новому. Следовательно, больше циклов системы останется открытыми, и общая гибкость увеличится. С другой стороны, генотипные изменения необратимы в течение времени жизни индивидуума.

Три режима адаптации характеризуются увеличением гибкости и уменьшением обратимости. Быстро обратимая стрессовая реакция при продолжающемся стрессе будет заменена, чтобы увеличить гибкость, соматическим изменением, а эволюционная адаптация будет включена, для дальнейшего увеличения гибкости, когда организм накопил так много соматических изменений, что это стало опасным для выживания. Таким образом, последовательные методы адаптации в максимально возможной степени восстанавливают гибкость, которую организм потерял под давлением среды. Гибкость отдельного организма будет зависеть от того, как много переменных сохранят возможность плавать в пределах допустимых изменений; чем больше свобода флуктуаций, тем больше стабильность организма. Для популяции организмов критерий, соответствующий гибкости - изменчивость. Максимальное генетическая вариабельность в популяции обеспечивает максимальное число возможностей для эволюционной адаптации.

Способность биологических видов адаптироваться к изменениям среды с помощью генетических мутаций, вместе с механизмами воспроизведения и наследственности, широко и очень успешно изучалась в нашем столетии. Однако, эти явления представляют собой только одну сторону эволюции. Другая сторона состоит в творческом развитии новых структур и функций без какого-либо экологического давления, в чем проявляется потенциал самопреодоления, присущий всем живым организмам. Следовательно, концепция дарвинизма выражает только одну из двух дополнительных точек зрения, тогда как для понимания эволюции необходимы обе. Нам будет легче обсуждать представление об эволюции как о существенном проявлении самоорганизации систем, если мы сначала рассмотрим подробнее взаимосвязи между организмами и окружающей средой.

Понятие индивидуального организма становится столь же проблематичным в биологии, как и понятие независимой физической сущности в субатомной физике. Живые организмы, будучи открытыми системами, поддерживают свою жизнь и деятельность посредством интенсивного взаимодействия со средой, которая сама частично состоит из организмов. Таким образом, биосфера в целом - наша планетная экосистема - представляет собой динамическую и высоко интегрированную сеть живых и неживых форм. Хотя эта сеть является многоуровневой, взаимодействия и взаимозависимости существуют на всех уровнях.

Большинство организмов не только являются частью экосистемы, но и сами представляют собой сложные экосистемы, состоящие из множества меньших организмов, которые имеют значительную автономию и однако гармонично составляют общность, функционирующую как целое. Мельчайшие из этих живых компонент чрезвычайно похожи друг на друга во всем живом мире и проявляют изумительное единство, ярко описанное Левисом Томасом:

Они существуют, двигаясь по моей цитоплазме... Они намного менее родственны мне, чем друг другу или свободным бактериям, живущим на склоне холма. Они кажутся чуждыми, но приходит мысль, что те же самые создания, точно те же самые, находятся и в клетках чаек и китов, и в траве на дюнах, и в морских водорослях, и в раке-отшельнике, и в листьях бука на моем заднем дворе, и в семье скунсов под дальней изгородью, и даже в этих мухах на окне. Через них я связан, я родственник, только дальний, всему в этом месте. [10]

Хотя все живые организмы проявляют заметную индивидуальность и относительно автономны в своей деятельности, часто трудно установить границы между организмом и окружающей средой. Некоторые организмы можно считать живыми только в определенном окружении; некоторые принадлежат большим системам, которые больше, чем их индивидуальные элементы, похожи своим поведением на самостоятельные организмы; другие сотрудничают друг с другом, формируя большие структуры, которые становятся экосистемами, поддерживающими сотни видов.

Одни из наиболее интригующих созданий мира микроорганизмов, вирусы, существуют на границе между живой и неживой материей. Они лишь частично самостоятельны, и являются живыми лишь в ограниченном смысле. Вирусы неспособны функционировать и размножаться вне живых клеток. Они значительно проще любого микроорганизма, самые простые среди них состоят только из нуклеиновой кислоты, ДНК или РНК. Фактически, вне клеток вирусы не проявляют никаких явных признаков жизни. Они просто химические объекты, проявляющие очень сложную, но совершенно регулярную молекулярную структуру. [11] В некоторых случаях даже можно разложить вирусы на части, очистить их компоненты, и затем сложить обратно, не нарушая их способности действовать.

Хотя изолированные вирусы - это только ансамбли молекул, они состоят из химических веществ особого вида - белков и нуклеиновых кислот, которые являются неотъемлемыми составляющими живой материи [12]. В вирусах эти вещества можно исследовать изолированно, и именно такие исследования привели молекулярных биологов к некоторым из самых больших открытий 1950-ых и 1960-ых годов. Нуклеиновые кислоты - цепеподобные макромолекулы, несущие информацию для синтеза белка и воспроизведения. Когда вирус попадает в живую клетку, он способен использовать биохимические механизмы клетки, чтобы создавать новые вирусы согласно инструкциям, закодированным в ДНК или РНК. Вирус, следовательно, не обычный паразит, который получает от своего носителя пищу для жизнедеятельности и воспроизводства. Являясь по существу химическим сообщением, он не имеет собственного метаболизма, и не проявляет многих других характерных функций живых организмов. Его единственная функция - перехватить управление механизмом воспроизводства клетки и использовать его для производства новых экземпляров вируса. Это деятельность происходит в невероятном темпе. В течение часа инфицированная клетка может произвести тысячи новых вирусов и во многих случаях в этом процессе клетка будет разрушена. Так как единственная клетка может произвести так много вирусов, вирусное заражение многоклеточного организма может быстро разрушать большое число клеток и таким образом привести к болезни.

Хотя структура и функционирование вирусов теперь хорошо известны, их природа продолжает оставаться интригующей. Вне живых клеток частица вируса не может называться живым организмом; внутри клетки она составляет вместе с клеткой живую систему, но систему очень специального вида. Она является самоорганизующейся, но цель организации - не стабильность и выживание всей системы клетки-вируса. Ее единственная цель - производство новых вирусов, которые затем продолжат формировать живые системы этого особого вида в средах, созданных другими клетками.

Способ, которым вирусы эксплуатируют свое окружение - исключение в живом мире. Большинство организмов гармонично интегрируются со средой, некоторые из них так формируют окружающую среду, что она становится экосистемой, способной поддерживать множество животных и растений. Примером таких создающих экосистемы организмов являются кораллы, которые долгое время считались растениями, но правильнее классифицировать их как животных. Коралловые полипы - это крошечные многоклеточные организмы, которые объединяются в большие колонии и выращивают, таким образом, массивные известняковые скелеты. За долгие периоды геологического времени многие из этих колоний выросли в огромные коралловые рифы, которые представляют собой величайшие творения, созданные на земле живыми организмами. Эти колоссальные структуры поддерживают бесчисленное множество бактерий, растений и животных: на вершинах кораллового каркаса живут организмы, наращивающие известняковую корку, в укромных уголках и трещинах скрываются рыбы и беспозвоночные, и множество различных других созданий занимают фактически все доступное пространство рифа [13]. Чтобы сформировать эти плотно заселенные экосистемы, коралловые полипы действуют с высокой степенью координации, настолько объединяя свои нервные сети и репродуктивные возможности, что часто трудно считать их индивидуальными организмами.

Подобные модели координации существуют и в тесно объединенных животных сообществах более высокой сложности. Особенно характерный пример - социальные насекомые, пчелы, осы, муравьи, термиты и другие, формирующие колонии, элементы которых настолько взаимосвязаны и действуют в таком контакте друг с другом, что вся система напоминает большой "многоорганизменный" организм [14]. Пчелы и муравьи неспособны выжить в одиночку, но в больших количествах они действуют почти как клетки сложного организма с коллективным интеллектом и способностями к адаптации, далеко превосходящими таковые способности своих индивидуальных элементов. Это явление объединения животных в большие организмоподобные системы не ограничивается насекомыми, но наблюдается также у некоторых других видов, включая, конечно, и человека.

Тесная координация действий существует не только среди особей одного и того же вида, но и между различными видами, вновь создавая в результате живые системы, обладающие характерными чертами отдельных организмов. Множество организмов, которые считались представляющими хорошо определенные биологические виды, оказались, при ближайшем рассмотрении, состоящими из двух или более различных видов, состоящих в тесном биологическом сообществе. Это явление, известное как симбиоз, настолько широко распространено в живом мире, что его следует рассматривать как центральный аспект жизни. Симбиотические связи взаимовыгодны связанным друг с другом партнерам, и в них вовлечены животные, растения и микроорганизмы почти во всех мыслимых комбинациях [15]. Многие из этих объединений, возможно, сформировались в отдаленном прошлом и эволюционировали в направлении к еще большей взаимозависимости и более совершенной адаптации друг к другу.

Бактерии часто живут в таком симбиозе с другими организмами, при котором и их собственные жизни и жизни их хозяев зависят от симбиотической связи. Бактерии почвы, например, изменяют структуру органических молекул так, чтобы они стали применимыми для энергетических потребностей растений. Чтобы это делать, бактерии так тесно внедряются в корни растений, что их почти нельзя отличить друг от друга. Другие бактерии живут в симбиотических связях в тканях высших организмов, особенно в кишечных трактах животных и людей. Некоторые из этих кишечных микроорганизмов очень полезны своим хозяевам, помогая их питанию и увеличивая сопротивляемость болезням.

На более низком уровне симбиоз имеет место в клетках всех высших организмов и определяет организацию клеточной деятельности. Большинство клеток содержит несколько органелл, которые выполняют специальные функции и до недавнего времени считались молекулярными структурами, сформированными клеткой. Но теперь выясняется, что некоторые органеллы - это полноправные организмы [16]. Митохондрии, например, которые часто называют электростанциями клетки, так как они снабжают топливом почти все энергетические системы клетки, содержат свой собственный генетический материал и могут размножаться независимо от размножения клетки. Они постоянно живут во всех высших организмах, переходя от поколения к поколению и существуя в тесном симбиозе с каждой клеткой. Точно так же хлоропласты зеленых растений, которые содержат хлорофилл и механизм фотосинтеза, - это независимые, саморазмножающиеся жители в клетках растений.

Чем больше мы изучаем живой мир, тем больше приходим к осознанию того, что стремление к объединению, установлению связей, к сотрудничеству и жизни друг внутри друга - неотъемлемая характерная черта живых организмов. Как заметил Левис Томас, "Нет никаких отдельных существ. Каждое создание, в некотором смысле, связано с остальными и зависит от остальных" [17]. Большие сети организмов формируют экосистемы, вместе с различными неодушевленными компонентами, связанными с животными, растениями и микроорганизмами запутанной сетью отношений, включающих обмен веществом и энергией в непрерывных циклах. Экосистемы, так же как и индивидуальные организмы, являются самоорганизующимися и саморегулирующимися системами, в которых отдельные популяции организмов претерпевают периодические флуктуации. Из-за нелинейной природы путей и взаимосвязей внутри экосистемы, любое серьезное возмущение не ограничится единичным эффектом, но, вероятно, распространится по системе и даже может быть усилено внутренними механизмами обратной связи.

В сбалансированных экосистемах животные и растения живут вместе одновременно в состоянии конкуренции и взаимной зависимости. Каждый вид потенциально способен обеспечить экспоненциальный рост популяции, но эти тенденции держатся под контролем различными средствами регулирования и взаимодействия. Когда система нарушена, начнут появляться случаи экспоненциального "взрывного роста". Некоторые растения превратятся в "сорняки" и некоторые животные во "вредителей", а другие виды будет истребляться. Баланс, или здоровье, системы в целом окажется под угрозой. Бурный рост такого рода не ограничен экосистемами, и происходит также в отдельных организмах. Раковые образования и другие опухоли - драматические примеры патологического роста.

Детальное изучение экосистем в последние десятилетия совершенно ясно показало, что большинство связей между живыми организмами является по существу кооперативными связями, характеризующимися сосуществованием и взаимозависимостью, и в разной степени симбиотическими. Хотя конкуренция существует, она обычно происходит в контексте более широкого сотрудничества, так, чтобы поддерживать баланс большей системы. Даже отношения "хищник - жертва", деструктивные для конкретной жертвы, в целом выгодны для обоих видов. Это представление резко контрастирует со взглядами социальных дарвинистов, которые рассматривают жизнь исключительно в терминах конкуренции, борьбы и разрушения. Их взгляд на природу помог создать философию, которая оправдывает эксплуатацию и катастрофическое воздействие нашей технологии на природное окружение. Но такой взгляд не имеет никакого научного оправдания, так как пренебрегает интегративными и кооперативными началами, существенными для способов самоорганизации живых систем на всех уровнях.

Как подчеркнул Томас, даже в тех случаях, где должны быть победители и проигравшие, взаимодействие не обязательно означает битву. Например, когда две особи определенного вида кораллов встречаются там, где хватает места только для одного, меньший из двух всегда разрушится, и сделает это посредством собственных автономных механизмов: "Он не повержен, не побежден, не отброшен; он просто выбирает выход из игры" [18]. Чрезмерная агрессия, конкуренция и деструктивное поведение доминируют только у людей, и это нужно рассматривать скорее в терминах культурных ценностей, чем пытаться псевдонаучно "объяснять" внутренне присущими естественными явлениями.

Многие аспекты взаимосвязей между организмами и средой можно очень последовательно описать с помощью системного понятия многослойного порядка (stratified order), которого мы касались ранее
Как в реальном дереве, здесь есть взаимосвязи и взаимозависимости между всеми системными уровнями; каждый уровень взаимодействует и связан со всем своим окружением. Ствол системного дерева указывает, что индивидуальный организм соединен с большими социальными и экологическими системами, которые, в свою очередь, имеют ту же самую древообразную структуру.

На каждом уровне рассматриваемая система может быть индивидуальным организмом. Клетка может быть частью ткани, но может также быть микроорганизмом, который является частью экосистемы, и очень часто невозможно четкое определить различие между этими описаниями. Каждая подсистема - это относительно автономный организм, являющийся, в то же время, компонентой большего организма; это - "холон", в терминах Артура Кестлера, проявляющий как независимые свойства целых, так и зависимые свойства частей. Таким образом, всепроникающий характер упорядоченности Вселенной приобретает новое значение: упорядоченность на одном системном уровне есть следствие самоорганизации на более высоком уровне.

С эволюционной точки зрения легко понять, почему многослойные, или многоуровневые, системы так широко распространены в природе [20]. Они развиваются намного быстрее и имеют много лучшие возможности выживания, чем однослойные системы, потому что, в случаях серьезных повреждений, они могут разложиться на свои различные подсистемы, но не разрушиться полностью. Однослойные системы, с другой стороны, были бы полностью разрушены и должны были бы начать развиваться снова с самого начала. Так как живые системы многократно сталкивались с повреждениями за время длинной истории эволюции, природа заметно предпочла те из них, которые проявляют многослойную упорядоченность. Фактически, кажется, нет никаких сведений о выживании каких-либо других.

Многоуровневая структура живых организмов, как и любая другая биологическая структура, является видимым проявлением лежащих в ее основе процессов самоорганизации. На каждом уровне существует динамический баланс между тенденциями самоутверждения и интеграции, и все холоны действуют как промежуточные звенья и ретрансляционные станции между системными уровнями. Системные теоретики иногда называют эту модель организации иерархической, но это слово скорее может ввести в заблуждение относительно многослойной упорядоченности, наблюдаемой в природе. Слово "иерархия"* (*От греческого hieros ("священный") и arkhia ("управлять").) первоначально относилось к структуре управления Церкви. Как все человеческие иерархии, эта управляющая структура была организована как ряд ступеней, соответствующих уровню власти, и каждая ступень подчинялась ступени уровнем выше. В прошлом многослойная упорядоченность природы часто извращалась, чтобы оправдать авторитарные социальные и политические структуры [21].

Чтобы избежать путаницы, мы можем зарезервировать термин "иерархия" для тех весьма жестких систем доминирования и контроля, в котором указания передаются сверху вниз. Традиционным символом таких структур была пирамида. Напротив, большинство живых систем представляют многоуровневые модели организации, характеризующиеся многими запутанными и нелинейными путями, по которым информация и взаимодействие распространяются между всеми уровнями, как вверх, так и вниз. Именно поэтому я перевернул пирамиду и преобразовал ее в дерево, более соответствующий символ для экологического характера расслоения в живых системах. Как реальное дерево получает питание и через корни, и через листья, так и власть в системном дереве течет в обоих направлениях, ни один конец не доминирует над другим, и все уровни взаимодействуют во взаимосвязанной гармонии, чтобы поддержать функционирование целого.

Важный аспект многоуровневого упорядочения в природе - не передача управления, а скорее организация сложности. Различные уровни систем - это устойчивые уровни разной сложности, и это делает возможным использовать различные описания для каждого уровня. Однако, как подчеркнул Вейс, любой рассматриваемый "уровень" - это, на самом деле, уровень внимания наблюдателя.[22] Новый взгляд на субатомную физику также, похоже, имеет силу в изучении живой материи: наблюдаемые паттерны материи есть отражения паттернов мышления.

Понятие многоуровневой упорядоченности также проливает определенный свет на явление смерти. Мы видели, что самовосстановление - т.е. разрушение и создание структур в непрерывных циклах - является неотъемлемым аспектом живых систем. Но структуры, которые непрерывно заменяются, сами являются живыми организмами. С их точки зрения самовосстановление большей системы - это их собственный цикл рождения и смерти. Рождение и смерть, следовательно, оказываются теперь центральным аспектом самоорганизации, самой сущностью жизни. Действительно, все живые предметы вокруг нас все время восстанавливаются, и это также означает, что все вокруг нас все время умирает. "Если вы остановитесь на лугу," - пишет Томас, - "у склона холма и внимательно посмотрите вокруг, почти все, что вы можете охватить зрением, находится в процессе смерти." [23] Но на каждый умирающий организм приходится другой рождающийся. Следовательно, смерть - не противоположность жизни, а ее неотъемлемый аспект.

Хотя смерть есть центральный аспект жизни, не все организмы умирают. Простые одноклеточные организмы, типа бактерий и амеб, воспроизводятся посредством деления клетки и таким образом просто живут в своих потомках. Бактерии, окружающие нас сегодня - это в сущности те же самые бактерии, которые населяли землю миллиарды лет назад, но они разветвились на бесчисленное множество организмов. Этот вид жизни без смерти был единственным видом жизни в течение первых двух третей истории эволюции. В течение этого безмерного времени не было никакого старения и никакой смерти, но также не было большого многообразия - никаких высших форм жизни и никакого самосознания. Затем, около миллиарда лет назад, эволюция жизни приобрела чрезвычайное ускорение и произвела большое многообразие форм. Чтобы это сделать, "жизнь должна была изобрести секс и смерть," - как выразился Леонард Шайн. - " Без секса не было бы никакого многообразия, без смерти - никакой индивидуальности."[24] После этого высшие организмы стали стареть и умирать, и отдельные особи начали спаривать свои хромосомы в процессе полового размножения, генерируя таким образом огромное генетическое разнообразие, которое заставило эволюцию происходить в тысячи раз быстрее.

С появлением этих высших форм жизни развились многослойные системы, обновляющиеся на всех уровнях и таким образом поддерживающие действие циклов рождения и смерти для всех организмов во всей древесной структуре. И это развитие приводит нас к вопросу о месте человека в живом мире. Так как мы также рождены и обречены умереть, значит ли это, что мы тоже части больших систем, которые непрерывно обновляются? Действительно, похоже, что это так. Как все другие живые создания, мы принадлежим экосистемам, и мы также формируем наши собственные социальные системы. Наконец, на высшем уровне существует биосфера, экосистема всей планеты, от которой чрезвычайно зависит наше выживание. Обычно мы не считаем эти большие системы индивидуальными организмами, такими как растения, животные или люди, но новая научная гипотеза делает именно это на самом высоком доступном уровне. Детальные исследования способов, которыми биосфера, видимо, регулирует химический состав воздуха, температуру поверхности земли и многие другие параметры планетарной оболочки, привели химика Джеймса Ловелока и микробиолога Линна Маргулиса к предположению, что эти явления можно понять только, если рассматривать планету в целом как один живой организм. Осознавая, что эта гипотеза означает возрождение грандиозного древнего мифа, двое ученых назвали ее гипотезой Геи, по имени греческой богини Земли [25].

Знание, что Земля живая, игравшее важную роль в нашем культурном прошлом, было впечатляюще восстановлено, когда астронавты смогли, впервые в человеческой истории, увидеть нашу планету из космоса. Ощущение планеты во всей ее блистающей красоте - сине-белого земного шара, плывущего в непроглядной тьме пространства - серьезно повлияло на них и, как многие из них с тех пор заявили, было глубоким духовным опытом, который навсегда изменил их отношение к Земле. Великолепные фотографии "Всей Земли", привезенные этими астронавтами, стали мощным новым символом экологического движения и, возможно, были самым значительным результатом всей космической программы.

То, что астронавты и неисчислимое множество мужчин и женщин на земле до них осознавали интуитивно, теперь подтверждаются научными исследованиями, очень детально описанными в книге Ловелока. Планета не только полна жизни, но представляется полноправным живым существом. Вся живая материя на земле, вместе с атмосферой, океанами и почвой, формирует сложную систему, которая обладает всеми характерными паттернами самоорганизации. Она удерживается в состоянии замечательного химического и термодинамического неравновесия и способна с помощью огромного многообразия процессов регулировать планетную окружающую среду, поддерживая оптимальные условия для эволюции жизни.

Например, климат на земле никогда не был полностью неблагоприятен для жизни, с тех пор как впервые, около четырех миллиардов лет назад, появились живые формы. В течение этого долгого периода времени солнечное излучение возросло по крайней мере на 30 процентов. Если бы Земля была просто твердым неодушевленным предметом, температура ее поверхности следовала бы изменениям энергетического потока от Солнца, что означает, что вся Земля была бы замороженным шаром в течение более миллиарда лет. Мы знаем из геологии, что таких неблагоприятных условий никогда не существовало. Планета поддерживала довольно постоянную температуру поверхности на протяжении всей эволюции, совершенно так же, как человеческий организм поддерживает постоянную температуру тела, несмотря на меняющиеся условия внешней среды.

Подобные модели саморегулирования можно наблюдать и в отношении других параметров окружающей среды, таких как химический состав атмосферы, содержание солей в океанах и распределение микроэлементов среди растений и животных. Все они регулируются сложными сетями взаимодействий, которые проявляют свойства самоорганизующихся систем. Следовательно, Земля является живой системой; она не просто функционирует точно так же как организм, но действительно есть организм - Гея, живое планетное существо. Ее свойства и действия нельзя предсказать исходя из суммы ее частей; каждая из ее тканей связана с каждой другой тканью, и все они взаимосвязаны; множество ее связей - высокосложные и нелинейные; ее форма развивалась миллиарды лет и продолжает развиваться. Эти наблюдения были сделаны в научном контексте, но они далеко выходят за рамки науки. Как многие другие аспекты новой парадигмы, они отражают глубокое экологическое знание, которое, в конечном счете, духовно.

Системный взгляд на живые организмы трудно понять в рамках классической науки, так как он требует значительного изменения многих классических понятий и идей. Ситуация мало чем отличается от той, с которой столкнулись физики в первые три десятилетия этого века, когда им пришлось радикально пересмотреть базисные представления о действительности, чтобы понять атомные явления. Эта параллель еще более усиливается тем фактом, что понятие дополнительности, ставшее решающим в развитии атомной физики, также, похоже, играет важную роль в новой системной биологии.

Помимо дополнительности тенденций самоутверждения и интеграции, которую можно наблюдать на всех уровнях природных многоуровневых систем, живые организмы проявляют и другую пару дополнительных динамических явлений, которые являются существенными аспектами самоорганизации. Одно из них, которое можно приблизительно определить как самоподдержание, включает процессы самовосстановления, заживления, гомеостазиса, и адаптации. Другое, которое, видимо, представляет собой противоположную, но дополнительную тенденцию, - это явление саморазвития и самопреодоления, явление, которое выражается в процессах обучения, развития и эволюции. Живые организмы обладают присущей им потенциальной способностью выходить за собственные рамки, чтобы создавать новые структуры и новые модели поведения. Это творческое стремление к новому, которое своевременно приводит к упорядоченному развитию сложности, похоже, является фундаментальным качеством жизни, основным свойством Вселенной, которое не поддается - по крайней мере в настоящее время - дальнейшему объяснению. Мы можем, однако, исследовать динамику и механизмы самопреодоления в эволюции отдельных существ, видов, экосистем, обществ и культур.

Две дополнительные тенденции самоорганизующихся систем находятся в непрерывном динамическом взаимодействии, и обе вносят свой вклад в явление эволюционной адаптации. Следовательно, чтобы понять это явление, необходимы два дополнительных описания. Одно должно будет включать многие аспекты неодарвинизма, такие как мутации, структура ДНК и механизмы размножения и наследственности. Другое описание должно относиться не к генетическим механизмам, а к базовой динамике эволюции, основная характеристика которой - не адаптация, а творческий потенциал. Если бы стержнем эволюции была одна адаптация, было бы трудно объяснить, почему живые формы вообще эволюционировали далее сине-зеленых морских водорослей, которые абсолютно адаптированы к среде, обладают непревзойденными репродуктивными возможностями и доказали свою способность выживать в течение миллиардов лет.

Творческое разворачивание все более сложных форм жизни в течение более чем столетия после Дарвина оставалось неразрешенной тайной, но современные исследования очертили контуры теории эволюции, которая обещает пролить свет на эту поразительную характеристику живых организмов. Это теория систем, которая сосредоточивает внимание на динамике самопреодоления и основана на работе ряда ученых различных дисциплин. Среди ведущих исследователей - химики Илья Пригожин и Манфред Эйген, биологи Конрад Ваддингтон и Пауль Веисс, антрополог Грегори Батесон, и системные теоретики Эрих Янш и Эрвин Ласло. Обстоятельное общее изложение теории недавно было опубликовано Эрихом Яншем, который рассматривает эволюцию как неотъемлемый аспект динамики самоорганизации [26]. Эта точка зрения делает возможным понимание биологической, социальной, культурной и космической эволюции в терминах одной и той же модели системной динамики, даже если различные виды эволюции реализуются совершенно разными механизмами. Повсюду в этой теории проявляется базисная дополнительность описаний, которая еще очень далека от полного понимания, но примерами которой являются взаимная игра адаптации и творчества, совместное действие случайности и необходимости и тонкое взаимодействие между макро- и микроэволюцией.

Основная динамика эволюции системы, согласно новой точке зрения, начинается с состояния гомеостазиса - состояния динамического баланса, характеризуемого многочисленными, взаимосвязанными флуктуациями. Когда система нарушена, она пытается сохранить устойчивость с помощью механизмов отрицательной обратной связи, которые стремятся уменьшить отклонение от сбалансированного состояния. Однако, это не единственная возможность. Отклонения также могут быть усилены изнутри посредством положительной обратной связи, или в ответ на изменения среды, или самопроизвольно без какого-либо внешнего воздействия. Устойчивость живой системы непрерывно проверяется флуктуациями, и в какие-то моменты одна или несколько из них могут оказаться настолько сильными, что переведут систему через состояние неустойчивости в полностью новую структуру, которая опять будет флуктуирующей и относительно устойчивой. Устойчивость живых систем никогда не является абсолютной. Она сохраняется, пока флуктуации не превышают критической величины, но любая система всегда готова преобразоваться, всегда готова эволюционировать. Эта базисная модель эволюции, разработанная для химических диссипативных структур Пригожиным и его сотрудниками, с тех пор успешно применялась для описания эволюции различных биологических, социальных и экологических систем.

Есть ряд фундаментальных отличий новой системной теории эволюции от классической неодарвинистской теории. Классическая теория рассматривает эволюцию как движение к состоянию равновесия, с организмами, все более совершенно адаптирующимися к окружающей среде. Согласно системной точке зрения, эволюция действует вдали от равновесия и повсюду разворачивает взаимную игру адаптации и творчества. Более того, системная теория принимает во внимание, что окружающая среда и сама по себе есть живая система, способная к адаптации и эволюции. Таким образом фокус внимания смещается от эволюции организма к совместной эволюции организма и окружающей среды. Классический подход пренебрегал рассмотрением такой взаимной адаптации и совместной эволюции, стремясь концентрировать внимание на линейных, последовательных процессах и игнорировать явления взаимодействия, которые происходят одновременно и взаимно обусловливают друг друга.

Жак Монод рассматривал эволюцию как строгую последовательность случайности и необходимости, случайности произвольных мутаций и необходимости выживания [27]. Случайность и необходимость также являются аспектами и новой теории, но их роли совершенно различны. Внутреннее усиление флуктуаций и способ, которым система достигает критической точки, может происходить случайно и непредсказуемо, но как только такая критическая точка достигнута, система вынуждена эволюционировать в новую структуру. Таким образом, случайность и необходимость вступают в игру одновременно и действуют как дополнительные принципы. Более того, непредсказуемость всего этого процесса не ограничивается появлением неустойчивости. Когда система становится неустойчивой, всегда имеются по меньшей мере две новые возможные структуры, в которые она может развиться. Чем дальше система отклонилась от равновесия, тем больше будет доступных возможностей выбора. Невозможно предсказать, которая из этих возможностей осуществится; это истинная свобода выбора. Когда система приближается к критической точке, она "решает" сама, каким путем идти, и это решение определит ее эволюцию. Множество возможных путей эволюции можно представить разветвленным графом со свободным выбором в каждой точке ветвления [28].

Эта картина показывает, что эволюция принципиально свободна и недетерминирована. В н
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий
  • Камалеева Алсу Рауфовна

  • 8 апреля 2008 19:56
  • Группа: Гости
  • ICQ:
  • Регистрация: --
  • Комментариев: 0
  • Публикаций: 0
^
С большим интересом прочитала работу. Думаю использовать основные выводы в процессе преподавания курса "Концепции современного естествознания" у нас в университете.

Прочитала с большим интересом. Думаю буду использовать основые выводы работы в на лекциях по курсу "Концеции современного естествознания" в нашем университете.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
 
vladjurnalist.ru.