Придавая первостепенное значение содержанию используемых понятий, авторы сочли необходимым сопроводить изложение определениями базовых терминов.

I. Методические принципы

Определения:

Иерархия (от греч. hieros — священный и arche — власть) — расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Эволюция — способ развития путем наращивания структуры, т. е. за счет увеличения и/или усложнения. В нашем изложении термин не содержит фактора времени и употребляется для обозначения перехода к более сложным конструкциям, взаимодействиям и способам выработки поведенческих стратегий.

Фрактал (от лат. frangere — «ломать», «разбивать», термин предложен Бенуа Мандельбротом в 1982 году) — самоподобная структура, т. е. состоящая из элементов, подобных целому. Вид фрактального объекта не изменяется при различном увеличении. Например, по фотографии облака невозможно сказать с какого расстояния сделан снимок.

Фрактальный - обладающий свойством самоподобия.

Уже стало привычным начинать обзорные статьи с упоминания особенности современной науки, заключающейся в ее редукционистском характере. Суть замеченного явления в том, что используемые методы исследования основаны на сведении сложного к более простому, более доступному для понимания. Применяемые при этом методы анализа и синтеза предполагают рассмотрение реальной системы как совокупности составляющих ее элементарных объектов или выделенных параметров (свойств) в терминах различения. В итоге получается бесконечная детализация научного знания.

В наибольшей степени необходимость дополнения методов исследования обобщающими приемами, мышлением в терминах подобия, наблюдается в биологии. Используемые традиционно методы анализа и синтеза (с соответствующим мышлением в терминах различения) сами по себе разрушительны: чтобы узнать свойства объекта, надо провести его испытание, расчленить на составляющие и т.п.. Однако, живой объект можно познать только в виде целого: в нем нет второстепенных факторов, которыми для простоты можно пренебречь, как это делается в технических науках.

Существенный шаг в направлении смены метода сделан с созданием синергетики. Выделены два фундаментальных фактора, позволяющие понять особенность живого.

Во-первых, особенность природных систем (в том числе и живых) заключается в их нелинейности и сильной зависимости от начальных условий. С этой точки зрения процесс эволюции живого напоминает поднимающуюся струйку дыма. Вид ее на заданном расстоянии зависит от малейших возмущений в начале потока. Это означает, что восстановить все фазы фактического процесса становления различных видов по конечному наблюдаемому состоянию настоящего времени принципиально невозможно. Однако это не означает, что не нужно этим заниматься: изучение останков древних организмов и построение моделей развития существенно расширяет наше мировоззрение.

Во-вторых, все живые структуры организованы иерархически. Из этого следует, что при эволюционном усложнении новое структурное образование надстраивается над предыдущими, которые не исчезают, а занимают функционально подчиненное положение. В результате любой многоклеточный организм содержит в себе все структурные элементы более простых организмов. Выделяя такие качественно различающиеся уровни организации, удается представить строение сложного организма как иерархически устроенную структуру и проследить этапы ее формирования в виде эволюционной последовательности типовых планов строения организмов различного уровня сложности. В этом смысле известный факт — каждый организм в своем индивидуальном развитии от единственной клетки до зрелости повторяет эволюцию своего вида, - становится логически последовательным, если не доводить эту идею до абсурда, а адекватно понимать, что именно повторяется.

Представление об иерархической организации подкрепляется и известным Законом последовательности прохождения фаз развития - биологический закон, согласно которому фазы развития природной системы могут следовать лишь в эволюционно закрепленном порядке от относительно простого к сложному, что по существу означает иерархию свойств, соответствующую иерархии строения и последовательности построения организма.

Почему до сих пор не удается построить единую модель иерархии структур и свойств? Скорее всего, из-за того, что для классификации выбраны морфологические признаки организмов, которые весьма изменчивы и бесконечно разнообразны.

Создатель теории системогенеза П. К. Анохин [1] утверждает, что структура создается не просто так, а для выполнения определенной функции. Эта функция является по существу целью и критерием процесса жизнедеятельности, а значит набор системных функций может быть принят в качестве параметров порядка (параметров, характеризующих динамику объекта, в теории нелинейных систем) для создания нового классификатора.

Очевидно, что вариантов структур, реализующих одну и ту же функцию, может быть сколь угодно много, но системных функций, необходимых для осуществления жизнедеятельности любого организма, конечное количество.

Отсюда закономерно следует вывод: эволюция живого не морфологическая, а функциональная. Разнообразие форм – это результат достижения сходных целей (реализации функции) в бесконечно разнообразных условиях (исходное состояние, вид и свойства среды, доступные ресурсы и т.п.).

Такое довольно большое вступление сделано для того, чтобы обосновать необходимость и возможность нового подхода к разработке модели живого объекта. Суть его в том, что иерархическая шкала типовых планов строения организмов, иерархическая шкала свойств, т.е. поведенческих реакций (или способов адаптаций) и последовательность развития в историческом плане и индивидуальной жизни должны наложиться друг на друга. Это необходимое условие адекватности научного понимания живого при разработке моделей живых структур, в том числе и эволюционных. К сожалению, ни одна из известных нам концепций в полной мере не удовлетворяет сформулированным требованиям.

И еще одна необходимая теоретическая посылка: образование структуры осуществляется за счет взаимодействия элементов. Здесь присутствуют два фактора – свойства элемента и тип взаимодействия. Очевидно, что это взаимосвязанные факторы, т.к. элемент должен быть способен осуществить соответствующее взаимодействие, должен обладать достаточно сложной структурой для реализации необходимых свойств. Но несомненно также, что имеется существенное их перекрытие, создающее пирамиду возможных вариантов.

По мере эволюционного усложнения создаются новые свойства, а значит, становятся возможными новые типы взаимодействия. В излагаемой концепции иерархическая шкала типов взаимодействия принята в качестве основы построения и оформлена в виде базовой строки таблицы биологических элементов. Суть таблицы заключается в совмещении иерархии типовых структур с соответствующими функциями, их эволюционной последовательности и типами взаимодействий. Полное описание концепции и анализ современных социальных процессов на ее основе приведены в нашей работе [2].

Ключевой критерий выделения этапов последовательного усложнения дает концепция BIP [3] с ее базовыми принципами формирования глобальных систем, которые в общеупотребительных терминах нами трактуются так:

а) принцип фрактального подобия предполагает пошаговый процесс создания сложной структуры путем многократного повторения базового элемента, поэтому фрактальная структура выглядит одинаково при разных масштабах. Применительно к биологии данный принцип означает, что одноклеточные, многоклеточные и социальные организмы образуют подобные структуры и подобным образом взаимодействуют между собой (например, подобие поведенческих реакций). Факт давно замеченный, но не нашедший достойного применения в известных концепциях.

б) принцип комплементарности (комплемент = дополнение) накладывает ограничения на класс объектов базовых элементов через требование минимума противоречий при их взаимодействии, т. е. сложная структура создается из тождественных элементов (как шестигранник из равносторонних треугольников) или из дополняющих друг друга (как ключ и замок), а степень точности выполнения минимума противоречий задает устойчивость образующейся системы. Благодаря способности различать «своих» и «чужих», живые структуры образуются не из всяких организмов. Например, тождественные организмы образуют колонии, противоположные (разнородные) — симбиотические группы, дополняющие устанавливают синергические отношения.

в) принцип базовых констант фиксирует факт создания новой структуры по появлению качественно нового алгоритма восприятия, мотивации и действия. Данный принцип используется в качестве критерия для различения этапов как исторического так и личного развития организма. В пределах действия постоянной совокупности функциональных механизмов (для обозначения которых все чаще употребляют термин «программное обеспечение») изменения морфологии можно считать непринципиальными, т. е. одного уровня иерархии (или одного плана строения).

Необходимо добавить еще один пункт, почему-то часто игнорируемый:

г) принцип материализма, который обязывает указывать материальный носитель каждому наблюдаемому явлению (или свойству). Из этого принципа следует, что любая система (и не только живая) должна быть описана в двух параметрах — структура и функция (или свойство). Пренебрежение этим очевидным правилом неизбежно уводит в религию или виртуальную реальность и означает потерю ориентации относительно действительности.

II. Объект исследования — что такое живое?

Определения:

Жизнеспособность — способность осуществлять жизненные функции в обычных условиях.

Жизнестойкость - способность к выживанию в экстремальных ситуациях.

1. Определение живого.

Ограничим множество рассматриваемых объектов следующими критериями:

— наличие собственной уникальной структуры;

— способность сохранять свою уникальную структуру, т. е. поддерживать работоспособность и восстанавливать ее при нарушениях;

— способность воспроизвести себе подобного; означает сохранение себя в ряду поколений;

— наличие обмена со средой обитания (потребление и выделение веществ);

— потребление энергии из среды обитания (открытость системы по энергии);

Объекты, отвечающие этим критериям, будем называть живыми. О них и пойдет речь далее.

Интересно заметить, что у живых объектов наблюдается баланс двух процессов: стремление к симметрии, как способу стабилизации, и наличие несимметрии, как способа динамизма — симметричная красота и несимметричная гармония. При этом гармоничные пропорции могут быть различные, а величина пропорций соответствует степени динамичности системы.

2. Структурная единица живого — организм:

— неделимая структура, любая ее часть не может существовать в среде обитания самостоятельно;

— выделяет себя из среды обитания (физически — за счет оболочки, программно «Я — НЕ Я»).

Минимальным организмом, т. е. наименьшим объектом, удовлетворяющим перечисленным требованиям, является клетка. Таким образом, рассматриваемая область живого в нашей модели ограничивается наименьшим объектом — клетками, а наибольшим — «Живая Земля» как совокупность всех живых организмов, объединенных в глобальные взаимодействующие сообщества.

3. Наиболее общая цель живого — сохранить себя, т. е. свои свойства живого. В этом контексте жизнь — процесс сохранения себя в среде обитания. Сохранение достигается за счет установления динамического равновесия с внешней средой. В этом суть положительной адаптационной обратной связи саморегуляции, присущей всему живому.

Различают две различные жизненные стратегии, соответствующие принципиально различным ситуациям. При благоприятных условиях существования выживание означает сохранение существующей своей уникальной структуры и свойств в неизменном виде. В этом случае говорят о жизнеспособности организма.

В экстремальных ситуациях выживание обеспечивается за счет изменения своих свойств, т. е. создания дополнительных свойств, необходимых в данной ситуации. Способность организма адаптироваться к изменяющимся внешним воздействиям имеет смысл жизнестойкости.

Соответственно, в биологии введено понятие r- и К-стратегий выживания: К-стратегия характеризуется низким темпом размножения и продолжительной жизнью при стабильной благоприятной среде обитания, r-стратегия характеризуется бурным размножением и короткой жизнью при быстром изменении внешней среды. [4]

Очевидно, что как жизнеспособность, так и жизнестойкость могут быть параметрами как внутренних, так и внешних механизмов адаптации. Внутренние — это механизмы регулирования собственной структуры и биохимического состава, а внешние — манипулирование объектами среды обитания для изменения внешних условий.

Логика рассуждений приводит к важному выводу: новое появляется внутри организма в процессе приспособления к изменяющимся условиям, то есть историческое развитие творится во время личного развития (филогенез в процессе онтогенеза). Движущей силой развития выступает присущее всему живому стремление к самосохранению, а реализуется оно за счет изменения своих способностей (свойств). В таком подходе постулируется источник активации — параметры внешней среды.

>III. Классификация типов взаимодействий.

Определения:

Колония (лат. поселение) - совокупность однотипных организмов, осуществляющих согласованную жизнедеятельность.

Симбиоты (греч. совместная жизнь) — различные биологические виды, установившие между собой взаимовыгодные отношения. Симбиоз — сожительство особей двух или более видов.

Синергетики (греч. совместный) - совместно действующие организмы, содействующие друг другу в достижении общей цели.

Посмотрим, какие типы взаимодействий нам известны, причем не для конкретных организмов, а вообще.

1. Универсалы. В самом начальном виде это самостоятельные самодостаточные организмы-универсалы, ведущие натуральное хозяйство. Все необходимые ресурсы они получают из среды обитания за счет собственной индивидуальной деятельности. Все остальные организмы воспринимаются как факторы внешней среды.

Универсалы на своем ярусе жизни имеют простейшую стратегию выживания (первая заповедь живого) — размножайся и двигайся: двигайся, расширяя освоенное пространство, если становится хуже, измени направление. Выживание вида за счет количества индивидов предполагает высокую скорость жизненных процессов: быстрое размножение и быстрое приспособление к изменяющимся условиям с передачей новых способностей потомству.

2. Колонисты. Качественный переход в повышении жизненного ресурса связан с объединением единичных особей в простейшую структуру — колонию. Характерный признак колонии — объединение однотипных элементов, способных к самостоятельной жизнедеятельности. Выигрыш получается за счет создания общего ресурса в пределах колонии, а значит налицо новая стратегия. Суть ее — создание и удержание общего потенциала, поначалу запаса питательных веществ. В терминах заповедей это будет звучать примерно так: пролетарии всех стран объединяйтесь!

Создание колонии возможно благодаря дополнительному свойству особей — способности согласовывать свои действия с такими же как я. Причем, энергия устанавливаемых связей должна быть выше энергии внешних воздействий среды, а согласованность действий означает не только общее движение, но и совместное реагирование на внешние воздействия. Легко наблюдать, как реагирует вся колония на легкое локальное прикосновение к ней.

Специализация на первом уровне интеграции минимальная, в пределах функциональных возможностей.

3. Симбиоты. Следующее усложнение структурной организации наблюдается при взаимодействии разнотипных особей. Точнее сказать — ино-родных, т. е. клеток иного рода, другого вида. Симбиотические отношения устанавливаются на основе взаимного обмена частью собственных продуктов (или обмена продукт—услуга, т.е. функция). Взаимодействие основано на новом свойстве субъектов — способности производить вещества, используемые другими для своей жизнедеятельности, а значит предполагает начало структурной специализации. В отличие от отношений паразит—хозяин, симбиоз означает взаимообмен, т. е. взаимную выгоду, взаимное облегчение жизни. На этом основании можно определить суть взаимодействия как взаимное дополнение.

Изменение выживательной стратегии заключается в переходе от создания общего потенциала колонии к установлению динамического равновесия с новой заповедью: ты — мне, я — тебе.

Общебиологический результат симбиотических отношений проявляется в расширении номенклатуры биохимических веществ, расширении ресурсной базы, удлинении общей пищевой цепи и основан на углубляющейся специализации клеток. В свою очередь специализация запускает расширяющееся многообразие — основу устойчивости биосферы в целом.

4. Профессионалы. Развитие симбиотических отношений от двусторонних до многосторонних означает переход к взаимодействию узкоспециализированных особей. Обладая определенным полезным свойством, каждый член такого сообщества получает все остальные необходимые ему для жизнедеятельности ресурсы за счет многокомпонентного взаимодействия. Новое специфическое свойство индивидов — профессионализм, т. е. способность к наиболее эффективному выполнению конкретной функции.

Изменение жизненной стратегии связано с переходом от динамическою равновесия диполя (в целом нейтральная, сбалансированная двухполюсная структура) к многопараметрическому равновесию системы с распределенными параметрами. Заповедь профессионалов: не числом, а умением.

Очевидно, что создание такой открытой системы (с неопределенным количеством связей) возможно на основе нового типа взаимодействия: необходима метка принадлежности к сообществу и разменная «валюта» — мера востребованности функции субъекта, играющая роль регулятора его активности. Третий фактор сообщества — наличие эталонного (системообразующего) источника, который задает изначально и поддерживает эталон «свой».

Аналог сообщества профессионалов на макроуровне дает муравейник. Установлено, что признак «свой» обеспечивается специальными запаховыми веществами, передаваемыми особями во время контактов, а роль генератора выполняет матка. Она производит новых муравьев, которые проходят обучение и специализацию в незаполненных функциональных нишах, и она же вырабатывает фермент, который распространяется по всему муравейнику по ходу пищевой цепи и стабилизирует состояние особей.

Муравейник никем не управляется. Его жизнь можно понять, анализируя взаимодействия в сообществе простых автоматов: необходимо наличие правил взаимодействия и определенных свойств самих элементов. Действия отдельного субъекта при этом поразительно хаотические, часто трудно увидеть в них какую-то целесообразность и направленность. Популярное и увлекательное описание самоуправляемых сообществ можно почитать в книге В.И. Варшавского [5].

5. Синергисты. Если профессионалы работают, что называется, «до упора», т. е. пока есть сырье и активирующий сигнал востребованности функции, то очередной тип взаимодействия ориентирован на достижение определенной функциональной цели. Эта взаимосодействующая деятельность обозначается как синергизм. Особенность ее в регулировании своей жизнедеятельности в зависимости от состояния других субъектов, участвующих в достижении той же цели. Здесь нет обмена ресурсами, здесь согласованность устанавливается по поводу достижения заданных параметров, а значит предполагает наличие обратной связи как по достижению цели, так и по активизации содействующих субъектов.

В многоклеточном организме, например, синергические отношения прослеживаются в организации систем.

Пятая стратегия живого — держи ряд. В более широком толковании звучит так: держи род (последовательность), ряд (структуру), порядок (правила) и т. п..

Таблица 1. Таблица биологических взаимодействий.

6. Организм. Следующий шаг усложнения взаимодействия означает наивысшую интеграцию общеорганизменных системных функций в единый комплекс с общей целью — сохранение себя, своей уникальной структуры как единого целого. Появляется полнофункциональный многоклеточный организм – новая единица живого с качественно иными свойствами. В максимально широком толковании это может быть нелокальная структура, как, например, в случае с социальными организмами, или глобальный территориальный биоценоз. Факт его появления определяется по наличию четырех перечисленных иерархически взаимодействующих организационных структур, собранных в единый комплекс.

На этом цикл построения живых структур, соответствующих одному масштабу, заканчивается, что обозначено нами в виде яруса. Например, клеточный ярус включает в себя клеточные структуры в составе многоклеточного организма. На следующем ярусе структурным элементом будет уже многоклеточный организм, а образование структур будет происходить в описанной последовательности тех же видов взаимодействия. Таким образом реализуется принцип самоподобия на разных ярусах организации, что проявляется в аналогиях типа «клетка – многоклеточный организм».

7. Пирамида развития. На рис. 1 показана классическая иерархическая пирамида организации живого. Заштрихованная часть соответствует в нашем изложении третьему уровню развития: часть разнообразных клеток-универсалов объединилась в колонии (l К и 2 К) с последующим образованием симбиотических отношений (1-2С).

Рис. 1. Иерархическая пирамида организации живого

Схема поясняет, что происходит, когда появляется новый тип взаимодействия. Добавка к системе на следующем шаге показана в виде незаштрихованной части. В процессе жизнедеятельности накапливается разнообразие свойств клеток-универсалов, на их базе образуются новые колонии и новые симбиозы. Увеличение разнообразия симбиозов дает основу для интеграции на новом принципе — синергизме. Появление нового взаимодействия означает наличие новых структурных компонентов со своими регуляторными веществами и информационными связями, что в свою очередь изменяет параметры среды обитания и запускает обратный процесс синхронизации жизнедеятельности нижестоящих компонентов пирамиды в новой ситуации. В следующий момент времени наблюдатель обнаружит ту же пирамиду, но это уже не те колонии и клетки, что были первоначально в начальный момент времени — ситуация другая, иерархия подобна. Это означает, что процесс развития на всех уровнях идет параллельно и непрерывно, а не последовательно, как обычно трактуется в линейных моделях эволюции. А если продлить пирамиду еще на уровень вниз, показав ярус биохимических веществ, то появится модель расширения номенклатуры биохимии. И не только за счет разнообразия универсалов, но и в силу необходимости организации взаимодействия на каждом уровне.

IV. Ярусы живых структур или морфологическая эволюция.

Определения:

Мембрана — структура из однотипных клеток.

Ткань — структура из разнотипных клеток и мембран.

Орган — структура из различных тканей, мембран и клеток.

Система — функциональное объединение различных органов.

Весь диапазон живых объектов, обозначенный приведенным выше определением живого, распадается на три яруса: одноклеточные, многоклеточные и социальные организмы. Далее покажем, как на выделенных ярусах повторяются те же функциональные и структурные компоненты.

Первый ярус в качестве структурной единицы имеет самовоспроизводящийся генетический материал, и в результате пяти этапов усложнения получается универсальная эукариотическая клетка, способная создавать структуры многоклеточного организма. Подробное описание этого яруса довольно объемно и не так показательно, поэтому в данной статье пропущено.

Структурная единица второго яруса – эукариотическая клетка. По мере усложнения типовых планов строения многоклеточного организма прослеживаются иерархические уровни организации. Причем, упомянутый выше принцип фрактальности означает, что количество уровней структурной организации должно соответствовать количеству типов взаимодействий.

Дадим краткую характеристику наблюдаемым клеточным структурам (табл. 2).

1. Клетка. Минимальная структурная единица второго яруса. Охват всех необходимых внутриорганизменных биологических процессов достигается путем разнообразия клеток. В наиболее сложном организме - у высших млекопитающих - насчитывается 350 их типов.

При рассмотрении структурных элементов организма первый, самый простой уровень организации, составляют те, которые не образуют жестких конструкций, а ведут структурно-автономный образ жизни. Например, лейкоциты, способные перемещаться по организму.

2. Мембрана. В общеупотребительной терминологии мембраны — это тонкие пластинки или пленки. В технике помимо сугубо механических свойств (например, мембрана микрофона ), мембраны используются для выполнения функции изолирования, разделения и выборочного пропускания веществ.

В контексте статьи – это однослойные пленки из однотипных клеток, образованные на основе колониального взаимодействия. Мембраны выполняют в организме ряд фундаментальных функций, таких как разделение областей, фильтрацию (регулирование обмена между разными средами) и др.. К ним откосятся все виды эпителиев и соединительнотканных пленок.

3. Ткань. Это структура, объединяющая разнотипные клетки, поэтому строится на более сложных взаимодействиях по типу симбиотических. В отличие от плоских мембран, ткань объемна, что предполагает необходимость специальной конструкции и технологии транспорта межклеточной жидкости для полноценного обеспечения всех клеток ресурсами и удаления продуктов жизнедеятельности. Известно, что межклеточная жидкость перемещается по межклеточным тяжам (каналам) в строго определенном направлении в соответствии с изменением концентрации компонентов, и является хорошим электролитом, т. е. электропроводна. На этом свойстве построена методика обнаружения межклеточных каналов по изменению электрического сопротивления или потенциала в точках на поверхности ткани.

В ткани уже присутствуют нейроны, осуществляющие регулирование ее состояния как единого целого и обеспечивающие ее работу в автономном режиме.

4. Орган. Это структура, состоящая из всех предыдущих элементов и выполняющая свою специальную функцию в масштабе организма. В основе построения органа, как следует из табл. 1, лежит глубокая структурная и функциональная специализация. Орган изолирован внешней оболочкой, имеет вход и выход и собственную автономную нейросистему. Помимо нейроуправления, внутреннее взаимодействие осуществляется по системе внутренних магистральных каналов, которые, с учетом их свойств, можно назвать акупунктурной системой органа.

5. Система. Объединение органов на основе взаимосодействия для выполнения определенных общеорганизменных функций. Причем один орган может входить в более чем одну систему. В соответствии с пирамидальным принципом организации систем должно быть совсем немного, меньше, чем органов. Если сказать определеннее, то количество систем должно равняться количеству общеорганизменных функций таких как выделительная, опорно-двигательная, транспортная и т.п..

б. Организм. На этом уровне интеграции системы объединяются в три комплекса: иммунный, гормональный и нейронный. Их согласованные действия и обеспечивают функциональное и структурное единство внутренней среды и действия в среде обитания как единого целого. Различные состояния организма обеспечиваются соответствующим уровнем активизации его систем и их динамическим балансом. Любое рассогласование деятельности любого структурного компонента сказывается на общем состоянии в виде болезни с сопутствующим снижением адаптивных реакций.

На этом завершается формирование структур второго яруса. Морфологически итог развития выражается в появлении млекопитающих, у которых все общеорганизменные функции реализуются специализированными системами.

Таблица 2. Таблица биологических элементов.

Выделенные структурные уровни могут быть использованы для описания типовых планов строения организмов в виде эволюционного ряда. Вычленяя типовые планы, можно увидеть последовательность появления общеорганизменных функций и соответствующих им тканей, органов и систем, а также выявить функциональную иерархию структурных взаимодействий между органами. Такая концепция может быть полезной в медицинских целях для разработки технологий коррекции патологических состояний.

Последующее усложнение живых структур наблюдается уже не в рамках единичного организма, а путем их социальной организации. Сообщества многоклеточных организмов выделены в отдельный ярус – общественный организм. Применяя в качестве методологического принципа ту же таблицу типов взаимодействий, выделим этапы усложнения социальных структур (табл. 2).

1. Особь. Базовый элемент социального организма. Особенность его от клеточного элемента в том, что особи являются самодостаточными единицами и, строго говоря, могут существовать индивидуально вне сообщества.

2. Колония. Это простейший вид сообщества, основанный на взаимодействии однотипных особей. Если базовым элементом является млекопитающее, то применяется термин «стадо». Для человека это будет неформальная группа, клуб по интересам, друзья и т.п..

3. Стая. На втором этапе интеграции используются симбиотические отношения, позволяющие установить взаимодействие с ино-родной особью, т.е. иного рода, например, мужской и женской. В результате образуется устойчивая социальная группа типа волчьей стаи, прайда у львов. Очевидно, что симбиотические отношения более сложные и требуют более высокого уровня развития особей, поэтому далеко не все животные образуют стаи.

В человеческом сообществе на этом уровне образуется семья. Условие устойчивости ее также следует из наличия необходимых свойств у индивидов и знания закономерностей взаимодействия.

4. Государство. Следующий уровень интеграции есть только у человека и общественных насекомых – факт сам по себе удивительный. Суть государственных взаимодействий в объединении специализировнных индивидов (профессионалов) по поводу производства социально значимого продукта или выполнения общеорганизменной функции. Востребованность продукта и регулирование активности индивидов осуществляется посредством денег. Поэтому по наличию денежного обмена можно судить о включенности какой-либо группы в государственные отношения.

Аналогом в многоклеточном организме является орган, который имеет все базовые атрибуты государства. Необходимо обратить внимание и на то, что в пределах органа реализуются далеко не все жизненные функции, присущие живой структуре, например, удаление отходов осуществляется их выводом за границу органа. Поэтому закономерно возникает необходимость в следующем уровне глобализации.

5. Человечество. Это уровень интеграции в единое целое сообщество путем межгосударственного взаимодействия на основе содействия. Необходимость содействия возникает из-за различия в ресурсных и климатических условиях государств и преимущественной специализации индивидов.

6. Земля. Объединение всех форм жизни в единый универсальный самодостаточный организм. Для осуществления своей жизнедеятельности ему из внешней среды необходимо только тепло и свет, на основании чего можно сказать, что организм Земля является автотрофом (синтезирует новые вещества из простейших элементов).

На этом завершается построение таблицы биологических элементов в виде самой общей классификации универсальных блоков, из которых слагаются живые структуры. В приведенном кратком варианте таблица представляет собой лишь иллюстрацию методологии, принятой в начале статьи, или систему координат для ориентации в царстве животных, построенную в терминах подобия. В более полном виде в таблицу необходимо включить второе царство – растения, а также социальные организмы в виде биоценозов различного масштаба.

В соответствии с принципом материализма, по которому любая система должна быть описана в двух параметрах — структура и функция, очевиден следующий шаг в построении концепции: к матрице структур необходимо добавить матрицу свойств. Причем, размерности этих матриц должны совпадать.

V. Ярусы свойств живых структур или психоэволюция.

Как известно, свойства организма определяются по тем действиям, которые он совершает. Действия многоклеточного организма формируются специальной структурой - нейросистемой, образованной особыми клетками – нейронами. У одноклеточных аналогичные функции выполняются молекулярными структурами. Между этими ярусами нет принципиальной разницы с точки зрения поведенческих реакций, отличие только в строении соответствующих механизмов, что и позволяет применять концепцию системогенеза во всем диапазоне живого.

Здесь мы рассмотрим только механизмы адаптации многоклеточных.

Сама нейросистема, как и любая другая система организма, поэтапно усложняется путем формирования своих структур на основе рассмотренных видов взаимодействия. Опуская подробное описание ее строения, покажем лишь результат – наблюдаемые способы адаптации.

К психическим процессам относятся три группы задач, решаемые нейросистемой: а) создание модели ситуации (восприятие); б) целеполагание (мотивация); в) выработка поведенческой программы (способ действий).

В совокупности их можно обозначить как способ адаптации в изменяющейся среде обитания. Дадим их краткую характеристику (табл. 3).

1. Движение. Способ адаптации в среде обитания посредством двигательной активности. Это простейший способ, позволяющий выживать самым примитивным организмам. Насколько развита двигательная активность, настолько велико жизненное пространство с соответствующими ресурсами.

2. Усилие. Способ адаптации путем создания потенциала двигательной активности. Потенциал имеет две составляющие: энергия для движение и программа действий. Поэтому на этом уровне создается генеральная мотивация движения путем создания долгосрочной цели и выстраивания отдельных простейших двигательных актов в единый комплекс на ее достижение, а также обеспечивается накопление энергии для запуска и поддержания движения в течение необходимого времени.

3. Эмоция. Способ адаптации через ощущения. Посредством ощущения производится оценка ситуации, постановка цели и оценка результата. Оценка дается в терминах «нравится-не нравится», «хорошо-плохо». Основная мотивация – стремление к благоприятным условиям существования. Комплекс нейроструктур, участвующих в создании эмоциональных ощущений, называют лимбической системой или эмоциональным умом. Эволюционно соответствует этапу появления млекопитающих.

4. Познавательный ум. Способ адаптации путем построения параметрических моделей в терминах различения (дифференциальное мышление, т.е. в виде конечных разностей). Ведущая мотивация – изучить и объяснить. Материальный субстрат познавательного ума имеется только у человека в виде новых ассоциативных зон коры головного мозга, благодаря которым появилась возможность более детального анализа сенсорной информации и образования принципиально новых ассоциативных связей. Особенность нового алгоритма работы нейросистемы заключается в использовании цифровой кодировки информации, опосредованной речью.

Критерий оценки выражается терминами «правиль-неправильно» или «полезно»: правильно то, что соответствует эталонной модели.

5. Разум. Способ адаптации через концептуальное целостное понимание мира (интегральное мышление). Это не правая половина головного мозга, это Единый Ум (Раз-Ум) – нейросубстрат, обеспечивающий интеграцию всех частных анализаторов в единый глобальный образ, построенный в терминах подобия.

Основное целеполагание – поиск источника, в частности, причины ситуации. Т.к. источник поначалу невидим, возможна постановка нелокальных (неконкретных) целей в виде направления.

Критерий оценки – действия, ведущие в сторону цели, имеют смысл, т.е. являются разумными.

Можно показать, что именно в такой последовательности идет индивидуальное развитие человека в течение жизненного цикла, а значит в этой же последовательности идет эволюционное историческое развитие.

Таблица 3. Таблица биологических свойств индивидов социального организма.

Следующий методический шаг заключается в наложении на матрицы структур и свойств матрицу типовых планов строения, что будет отражать последовательность исторического и индивидуального развития – эволюционный прогресс в фило- и онтогенезе. Но эта часть требует отдельного детального рассмотрения.

И в заключении хотелось бы обратить внимание на то, что строение живых комплексов объемно, а приведенные в таблицах матрицы структур и свойств представляют собой самые простейшие линейные проекции. В статейном варианте изложения преследуется цель продемонстрировать возможность цельного восприятия феномена живого, продуктивность которого проверена на ряде частных прикладных вопросах. Например, весьма продуктивной оказалась концепция жизненного цикла человека, из которой сформулированы естественные свойства человека и условия их формирования в процессе воспитания. Или концепция государства с выделением специфических общесоциальных функций, часть из которых выпала из современных программных установок.

Авторы будут благодарны все специалистам, которые сочтут возможным высказать свое мнение по этому материалу.

Исаенко Александр Николаевич, Денискин Сергей Александрович.

Для контакта  

Челябинск, 2004.

Литература

1. Психофизиология. Учебник для вузов / Под. ред. Ю. И. Александрова. — СПб.: Питер, 2001. — 496 с.: ил. — (Серия «Учебник нового века»). Т.2.

2. Исаенко А. Н., Денискин С. А. Фрактальность живого. От клетки до национальной идеи. Челябинск: Библиотека А. Миллера, 2003 г. 120 с.

3. ВIР (англ. аббревиатура «Bio-Information Programming» — «Био-Информационное Программирование») — технология программирования информационных взаимосвязей, определяющих базовую основу биологической общности, называемой Организм. Материалы — на WEB-странице Фонда Развития Новых Медицинских Технологий http://www.aires.spb.ru/  

4. Скулачев В. П. Генетика, стратегии эволюции и кислород. «Природа», 12, 1998. www.ixs.nm.ru

5. Варшавский В. И., Поспелов Д. А. Оркестр играет без дирижера: размышления об эволюции некоторых технических систем и управлении ими.—М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. — 208 с.

Источник: Хаос Ру: Нелинейный Мир.