1. 5 Самоорганизация

          
                Появление  в  результате  эволюции  эукариотических   клеток  (клеток  с  ядром)  позволило   эволюции   пойти  по  пути  формирования  многоклеточных  организмов.   Тут  у    теологов  (приписывающих  всякому  движению  цель) и  креационистов(считающих,  что  всё  сотворено Творцом) ,  а  также  людей  считающих,  что  само  собой  ничего  не  может  построиться,   возникают  большие  сомнения,   что  естественные  причины (отбор  в  данном  случае) смогли  сформировать  наш  прекрасный  зелёный  мир.
                Почему  собственно  появились  многоклеточные  организмы?  Они  появились  потому,  что  есть  экологические  ниши,  которые  одноклеточные  занять  не  могут.  А  природа  не  терпит  пустоты. (Это  философский  постулат,  но  он  работает.)
Она  стремится  все  пустоты,  чем-нибудь  заполнить.  Если  есть  ниша,  то  эволюция  пытается  адаптировать  некоторые  организмы  так,  чтобы  нишу  заполнить.   Если  это  удаётся,  то  появляется  новый  вид,  в  противном  случае  вид  недостаточно  адаптированный  исчезает.

                Происходит  действительно  всё  не совсем  само,  происходит  только  с  определёнными  объектами  и  в  определённых  условиях.  Это  свойство  материи  называют  самоорганизацией.  Для  самосборки и  самоорганизации  нужны  условия.
                Мозг Homo sapiens плохо приспособлен для понимания процессов самоорганизации   и   самосборки.   Наше мышление специализировано для целеполагания,   мы   привыкли планировать свои действия, ориентируясь на ожидаемый результат. Поэтому нам и кажется, что если чего-то не предусмотришь, не проконтролируешь, то ничего хорошего и не выйдет – только разруха и хаос. 
              Нам  кажется,  если  мы  планируем  свои  действия  для  достижения  поставленной  цели,  то  видимо  есть  кто-то  всемогущий,  который    придумывает  и  потом  творит    по  своим  великим  планам,  создавая  весь  этот  мир.   Его  и  назвали  Богом   и  он  настолько  велик  и     могуч,  что  ему  6  дней  хватило,  чтобы  все эти планы выполнить.
                А  кто  создал  его  самого?  Такой сразу  возникает  вопрос?
                А  кто  это  видел,  как  всё  создавалось?  Никто.
Как  говорил известный  наш  биолог  Тимофеев  Ресовский,  «я  этого  не  помню,  потому  что  был  тогда  маленький».  Рассказы  из  старых  религиозных  книг  не  выдерживают  критики,  но  им  и  не  надо.  Религия  основана  на  вере,  а  наука  на  фактах.   
                В  повседневной  деятельности  человек  сталкивается  с  проявлением  энтропии,  т.е.   с  возникновением   со  временем  из  созданного  порядка  хаоса.   Построенное нами  здание воспринимается  как  порядок,   а  для  природы  это  что  то  чужеродное,  она  его  и  стремится  разрушить,   превратить  в  свой  порядок,   который  мы  называем  хаосом.
                Возведенные  объекты,  оставленные  без  технического  обслуживания, разрушаются  и  приходят  в  негодность.   Так  что,   каждому   отдельному  объекту  можно  приписать  стремление  к  хаосу.   Это  ещё  более  усиливает  мотивацию  человека  приписать  все    действия по  строительству  нашего  мира  всемогущему  Богу,  чтобы  побыстрее  покончить  с  этим  вопросом  и  пойти  обедать.
                Рабочий  строитель  точно  знает, что   если  вы  находитесь  на  стройке,  среди  кирпича,  цемента  и  др.  строительных  материалов,  то  вы никогда  не  сможете  увидеть,  как  под  действием  каких-то  сил, материалы  сами  сложатся  в  готовое  здание.   Если  над   авиационной  свалкой  проносится  ураган,  то  невозможно,  чтобы  в  результате  этого  из  обломков  самолётов   возник  собранный  Боинг.
               Зато  легко  представить  обратное.  Как  под  действием  мощных  сил  взрыва  здание  превращается  в  груду  строительного  мусора.   Ну  и  как  тут  с  самосборкой?

            Ясно,  что  бог  заехал  к  нам (так  нас  не  было  тогда?)  и  создал.  Ну,  на  Землю  залетел.     А  Земля тогда  откуда?  Или  он  её тоже  предварительно  сотворил?  Из  чего?  Запутался.   Стоит  один  раз  соврать,  а  затем  всю  жизнь  будешь  путаться.

                ПРИМЕРЫ  САМООРГАНИЗАЦИИ.

               Вода  состоит  из  молекул  водорода  и  кислорода.  При  нагревании  сначала  превращается  в  пар,  когда  молекулы  теряют  между  собой  связь.  При  дальнейшем  нагревании  молекулы  распадутся  на  атомы  водорода  и  кислорода,  а  если  нагреть  еще  сильнее,  то  и  атомы  распадутся.   Мы  видим,  что  при  изменении  температуры   происходят  сами  собой  определённые  групповые  перестройки.
              Понизим  температуру  ниже  нуля  и  вода,  которая  всегда  есть    в  воздухе,  конденсируется  в  виде  снежинок,  имеющих  сложную,  замысловатую  структуру.  Кто  её  придумал? Эту  структуру   снежинок?   Никто.  Просто  эта  структура  для  молекул  воды  оказалась  энергетически  выгодной.   В  такой  структуре  у  молекул минимальная  энергия.    Поэтому  при  нагревании  надо сначала  затратить  некоторую  энергию  на  компенсацию  образовавшегося  дефицита  энергии (теплота  плавления),  а  затем  уже  эта  масса  становится обычной  водой.  Никакого  чуда.
           После Большого взрыва,   из элементарных частиц, возникли атомы, молекулы, галактики, и жизнь. Всё это возникло само в результате самосборки. Чуда тут нет- имеются в каждом случае силы, приводящие к процессу упорядочивания.
Рост  кристаллов  это  процесс  самоупорядочивания,  когда  из  пересыщенного  раствора  вытягивается(строится)  кристалл.
             Вообще,     при определенных условиях микрочастицы  сами начинают выстраиваться в виде упорядоченных структур,  когда  на  них  оказывается какое-то внешнее воздействие.  Однако данное воздействие направлено не на конкретную частицу, как происходит при ручной  сборке «сверху вниз», а на все сразу.  При  самосборке   процессы  идут  «снизу  вверх».
               Эти  процессы  играют важную  и  всё  возрастающую  роль в  современных  технологиях,  использующих  наночастицы (т.е.  частицы размером  в  миллиардную  долю  метра).
                В процессе самосборки  отсутствует управляющий элемент (иными  словами  нет привычного  нам  плана  или  чертежа),   то есть  ни в какой форме не присутствует  система, описывающая порядок следования монтажных актов или порядок расположения элементов в структуре продуктов самосборки.  План  и  чертёж всегда  являются  продуктом  разума,  а  значит,  упорядочивание  вполне  возможно  без  наличия  разума. 
                Специфика феномена  самосборки  заключается в том, что процесс несомненно детерминирован,   хотя  механизм детерминации   не  всегда  полностью  понятен.  Нынешний  век  можно  назвать  веком  нанотехнологий.  Мы  начали  осваивать  то,  что  в  природе  давно  и  успешно  работает.  Нанотехнологии  позволяют  создавать  материалы  с  необычными  свойствами.
                Однако,  если  бы  мы  смотрели  на  процесс  самосборки  не  сверху,  а  с  точки  зрения  самой  частицы (представьте,  что  мы  уменьшились  в  миллиард  раз)  то  процессы  выглядели  бы  естественно  -  под  действием  известной  силы  частицы  бы  занимали  свои  естественные  позиции.  Молекулы  воды  в  водоёме  под  действием  гравитации  образуют  ровную   горизонтальную поверхность  и  это  никому  не  кажется  чудом.  Если  бы  вода  была  достаточно  вязкая,  этого  бы  не  произошло.  Асфальт из  за  высокой  вязкости  приходится  разглаживать  катком.
                Но  перейдем  на  другой   уровень.     С  точки  зрения  строительной  компании  она  создаёт  условия  для  самосборки,  финансирую  данный  проект.  При  этом  нанимаются  строительные  рабочие, завозятся  материалы  и  начинается  строительство. Руководство  строительной  компании  не  упорядочивает  кирпичи   в  ряды  на  стройке,  это  делают  рабочие (они  как   силы,  вызванные  актом  финансирования).    С  точки  зрения  компании  это  есть   процесс  самосборки,  поскольку  подпадает  под  определение  этого  процесса.   Таким  образом,  процесс  самосборки  кажется  невозможным  только  с  некоторых  точек  зрения,  но  это  как  раз  те  точки,  с  которых  мы  привыкли  смотреть  на  мир.
                Я  привел  этот  пример,  чтобы  показать  -  ничего  фантастического  нет,  не  нужно  и  разума  для  протекания  процессов  самосборки и  самоорганизации.

                В  процессах  самосборки   формируются  такие  сложные  объекты  как  вирусы,  которые  стоят  между  живыми  и  неживыми  объектами.   Онтогенез (развитие  живого  организма)  использует   еще  и   генетический  код,  направляющий  в  каждый  момент  процессы  самосборки   молекул  внутри  клетки  и  осуществляющий  необходимые  процессы  самоорганизации  строительства.  Ведь  гены  то  сами  своими  руками  ничего  не  строят,  они  только  информацию  кодируют.
                Тогда  получается,  что  клетка  это автоматизированный завод.  Она  получает  инструкции (гены),или  по  другому  формы  возможных  строительных   блоков, по  которым  строятся  белки  и  которые  определяют  в  значительной  мере  логику  строительства,  материалы(органические  молекулы - аминокислоты)   и  строит в  соответствии  с  имеющимися   генами  с  учетом  окружающих  условий (среды),  но  с  обратными  связями,  канализирующими  процесс   строительства.   Какой  бы  сложной  ни  была  записанная  программа  в  геноме,  она  все  возникающие  в  онтогенезе обстоятельства  учесть  не  сможет  и  вот  поэтому  нужны  отрицательные (стабилизирующие)  обратные  связи.   Когда  их  нет,  а  есть  одна  вертикаль,  то  это  катастрофа  -  это  рак.  Раковые  клетки  отличаются  тем,   что  они  не  воспринимают  информацию  от  других  клеток  организма (они  стали  суверенны  в  организме  в  результате    мутации  нескольких  клеток).   В  результате   раковые  клетки  прорастают  во  все  окружающие  ткани,  приводя  весь  организм  в  состояние  несовместимое  с  жизнью.  Можно  предположить,  что  подобным же  образом  обстоит  дело  и  в  социуме  в  котором  обратные  связи  нарушены.

                Эволюционный  процесс  в  биологии  можно  рассматривать  как  сочетание  процессов  самосборки  и  самоорганизации  с  действием  естественного  отбора  и  сопутствующих генетических механизмов  эволюционного  развития,  порожденных  действием  отбора.

                Здесь  были   приведены  примеры  самосборки  материи  в  неживой  природе.  Далее  рассмотрим  пример  самоорганизации  в  живой  природе  -  Онтогенез.