Начинаю перевод 9 главы книги Ф. Капра "The Turning Point" 1982
Эта глава послужила автору "затравкой" к написанию книги "Паутина жизни", которая переведена на русский язык и вышла в 2002 году в изд."София и ИД"Гелиос""
Kaк "The Turning Point" так и "Паутина жизни" поверхностным читателям не рекомендованы, образованный же человек должен изложенные идеи, по-моему и Ю. Полежаевой мнению, усвоить.
1.Новый взгляд на действительноость основывается на признании того, что все явления : физические, биологические, общественные и культурные между собой связаны и друг от друга зависимы. Это открытие трансцендирует современные дисциплинарные и понятийные границы и будет использовано в новых институтах.
В настоящий момент нет достаточных теоретических и институциональных рамок, которые можно было бы использовать, чтобы сформулировать новую парадигму. Однако развиваются многочисленные единичные и совместные формы мышления, организующиеся по новым принципам, тем самым постепенно проявляются контуры таких рамок.
В следующих главах я представлю подробнее такие модели и организации и попробую показать, как они идейно взаимосвязаны. При этом я особенно концентрируюсь на методах, имеющих значение для индивидуального и общественного здоровья. Так как понятие здоровья само в значительной степени зависит от представления о живых организмах и их связях с внешним миром, представление новой парадигмы начнётся с представления природы живых организмов.
2.Большая часть современной биологии и медицины основывается на механистическом мировоззрении и пытается свести функционирование живых организмов к обособленным механизмам работы клеток и молекул. Механистический взгляд частично обоснован, потому что живые организмы в некоторых случаях ведут себя как машины. Они подобно машинам разлагаются на такие части как например, кости, фасции мускул, кровеносные сосуды и т.п.. Однако это не означает, что живые организмы подобны машинам. Биомедицинская наука по Декарту слишком сильно концентрировалась на машиноподобных свойствах живой материи и пренебрегала её организационной и системной природой. Хотя знания о клеточном и молекулярном аспекте биологических структур останутся важными, лучшего понятия жизни можно достичь, если развить "системную биологию", тоесть биологию, рассматривающую организмы как живые системы а не как машины.
Системный взгляд рассматривает мир с точки зрение взаимосвязей и интеграции. Системы - интегральные целые, свойства которых нельзя свести к их малым составляющим. Вместо концентрации внимания на составных "кирпичиках" и основных субстанциях системное учение концентрирует своё внимание на организационных принципах.
В природе можно наблюдать множество систем. Каждый организм, начиная с мельчайшей бактерии, через растительный и животный миры, до человека - это всё интегральное целое, тоесть живая система. Клетки - живая система, также как различные ткани и органы тела, среди которых человеческий мозг наисложнейший тому пример.
Системы однако не ограничиваются индивидуальными органами и их частями. Общественные системы содержат такие же целостные аспекты, например такие как муравейник, пчелиный улей или человеческая семья.
Наконец, имеются также экосистемы, состоящие из многообразного взаимодействия неподвижных организмов и неживой материи. То что сохраняется в областях охраняемой природы, это не только отдельные деревья и организмы, но и вся комплексная ткань их взаимоотношений.
3.Все естественные системы целостны, их специфические структуры обусловлены взамоотношениями их частей и их взаимосвязями. Системные свойства разрушаются, если она реально или теоретически рабирается на составные части. Хотя в каждой системе можно различить составные части, целое всегда больше (немного другое) простой суммы его частей.
Следущим важным аспектом системы является свойственная ей динамика. Её формы не являются застывшими структурами, они изменчивые, но они - стабильные манифестации, лежащих в её основе процессов.
Образование органических структур принципиально отличается от создания продуктов из отдельных деталей, по точному плану. Но не нужно забывать, что и такая деятельность свойственна живым системам. Однако в живых системах она носит специализированный и вторичный характер. Редукционный метод описания организмов поэтому может быть полезен и в некоторых случаях даже необходим. Он опасен лишь тогда, когда его считают всеобъемлющим. Редукционизм и целостное учение, анализ и синтез явлются дополняющими друг друга методами, помогающими нам глубже понять жизнь.
Учитывая выше сказанное, мы можем заняться вопросом природы живых организмов, причём м.б. полезно выявить различия между организмами и машиной.
Декарт и Ньютон считали, что весь мир подобен машине, а именно такой как часы. Они служили моделью механистической философии 17-го века.
Первым,бросающимся в глаза различием, является то, что машины конструируют, а организмы растут и развиваются самостоятельно. Это фундаментальное различие означает, что организмы д.б. поняты как процесс. Так например, невозможно получить точное описание клетки с помощью её неподвижной картинки. Как все живые системы, клетки - это процессы, в которых выражена динамическая организация этой системы. Тогда как активность машины зависит от её структуры, у организма всё наоборот: органическая структура определяется динамикой её процессов.
4.Машины создаются, посредством точной сборки по определённому плану из заранее предписываемого числа деталей. Организм же обладает внутренней динамикой и способностью формообразования. Формы его частей могут в определённых границах вариироваться, не существует двух организмов с абсолютно идентичными частями. Хотя организм, как целое, позволяет распознать заключённые в нём закономерности и образ поведения, взаимосвязи его частей закреплены не жёстко. Порядок в системе создаётся координирующими активностями, которые не накладывают на отдельные части жёсткое принуждение, а оставляют место для вариаций и флексибельности. Как раз эта гибкость позволяет живым организмам подстроиться под новые внешние обстоятельства.
Машины функционируют по линейной цепочке причина - следствие, и если случится авария, можно, как правило, определить для неё единственную причину. Функционирование организма напротив, осуществляется циклическим образом, с помощью обратной связи. Один пример: компонента А может влиять на компонент Б; Б в свою очередь дейсвует на Г и Г может воздействовать на А, тем самым замыкая обратную связь. Если такая система выйдет из строя, неполадка обычно вызывается множеством факторов, действие которых усиливается их обратными связями. Какой из этих факторов вызвал в конце концов выход системы из строя, часто не так важно.
Эта нелинейная связь живых организмов указывает на то, что простые попытки биомедицинской науки ассоциировать болезнь с единичными причинами в высшей степени проблематичны. Она показывает кроме того как ошибочен "генетический детерминизм", т.е. вера в то, что различные физические и психические свойства индивидуального организма "контролируются" или "дирижируются" его генетикой. Системная картина уточняет, что не только гены, как колёсики и пружинки в часах, определяют функционирование организма. Гены в большей мере являются интегральной частью упорядоченного целого и подстраиваются под его системную организацию.
5.Живые системы являются самоорганизующими системами. Это значит, что их структура и функционирование не могут навязываться окружающей средой, а вырабатываются ими самими. Живые структуры обладают частичной автономией. Их размер, например, не зависит от внешней среды. Он определяется в первую очередь их организационными принципами. Это не значит, что живые системы изолированы от внешней среды. Они находятся с ней в постоянном взаимодействии, но это взаимодействие не определяет их организацию. Причём относительная автономия организмов возрастает вместе с возрастанием их сложности, достигая своего максимума в человеке.
К важнейшим свойствам динамической организации относятся способность самообновления и само-трансценденция, т.е. способность развития и эволюции.
Чтобы сохранить свойство самоорганизации, живые организмы должны оставаться в особом состоянии, отличном от машины. Так, например, часы, чтобы ходить, нуждаются в энергии. Но они относятся к закрытым системам, т.е. работают, не взаимодействую с внешней средой. Ходят до тех пор, пока не израсходуют запасённую энергию. Они подчиняются второму закону термодинамики: движутся от порядка к беспорядку. Живые системы - открытые системы. Они, чтобы сохранить себя, находятся в постоянном обмене энергией и материей с окружающим их внешним миром, и этому закону термодинамики не подчиняются.
Машина останавливается, если её части не работают предписанным образом. Живой организм сохраняет своё функционирование с помощью регенерации и залечивания своих ран. Способность регенерации органических структур уменьшается с увеличением сложности их организации. Полипы, морские звёзды, черви могут регенерировать своё тело почти полностью из маленькой оставшейся части. Ящерицы, крабы, раки и многие начекомые в состоянии воссоздать утерянный орган или часть тела. Звери, включая человека, могут восстановить повреждённые ткани, залечивают свои ранения.
6.Хотя сложные живые структуры могут себя восстанавливать и лечить, но они не могут функционировать вечно. С годами их состояние ухудшается и в конце концов они погибают, хотя их органы могут быть и не повреждены. Чтобы выжить, как вид, однако, они создали "супер - процесс восстановления" - размножение посредством секса у комплексных структур, деления - у примитивных, таких как бактерии, амёбы и некоторые медузы. Жизнь без смерти была единственным способом на протяжении первых 2-х миллиардов лет истории эволюции. Миллиард лет тому назад эволюция притерпела необычное ускорение и произвела большое число разнообразных форм живых существ. С этой целью "ей пришлось изобрести секс и смерть", как пишет Леонард Shlain. "Без секса не было бы разнообразия, без смерти - индивидуальности." Объединение хромосом при половом размножении привело к огромному генетическому разнообразию, что позволило эволюции ускориться во много тысяч раз.
В динамике самоорганизации центральную роль играют колебания. Каждая живая система состоит из взаимозависимых переменных, которые могут изменяться в некотором диапазоне. Все переменные колеблются в границах их диапазонов, даже когда нет помех. Это состояние называется гомеостазом - состояние динамического равновесия с большой гибкостью. Таким образом система при взаимодействии с внешней средой обладает большой гибкостью. Поэтому при неполадке, организм способен вернуться к первоначальному состоянию различными способами.Он именно таким образом приспосабливается к изменениям окружающей среды. В этом случае вступают в действие механизмы обратной связи. Благодаря им, температура тела, кровяное давление и многие другие важные параметры сложных живых организмов остаются относительно неизменяемыми, хотя внешняя среда при этом может сильно меняться. Такая обратная связь называется отрицательной. Есть и положительная обратная связь. Она играет важную роль в процессе обучения, развития и эволюции.
Способность живых организмов приспосабливаться к изменениям окружающей среды - их важная характеристика. Высшие организмы выработали за долгие годы изменений условий внешней среды три способа такого приспособления.
7.Например, если человек приморья попадёт в горы, то с высотой у него начнётся сердцебиение и ему станет трудно дышать. Чем выше он поднимется, тем больший стресс испытает. В результате его жизненная система становится жёсткой: он теряет силы, не может двигаться и соображать. Но если он в тот же день спустится вниз, всё восстановится.
Если же он останется в горах, то со временем за счёт комплексных физиологических изменений в организме аклиматизируется. Этот способ преодоления стресса называется сомотической перестройкой. Такая перестройка происходит, например, при алкогольной зависимости. Стресс в этом случае загоняется внутрь. Накопление такого стресса приводит к заболеваниям. Хотя система при нём становится опять гибкой, но эта гибкость меньше, чем та, что была до стресса. Адаптация к новой ситуации происходит медленно, и ещё медленнее система может вернуться в первоначальное состояние. Но такой возврат возможен.
Третий способ приспособления - генетические изменения. Изменится климат обитания, например, похолодает, шерсть у животного станет гуще. Так как каждая клетка тела содержит копию новой генетической информации, она будет вести себя по-другому, не нуждаясь в дополнительных сигналах окружающей ткани или органов. Поэтому флексибельность системы будет большей, чем при соматической перестройке.
Эти три способа приспособления к изменению окружающей среды характеризуются ростом гибкости с одновременным уменьшением реверсибельности. Быстрое возвращение к начальному состоянию после стресса, замещается соматическими изменениями, если стресс становится хроническим (с целью повышения гибкости). Эволюционное приспособление происходит, в результате накопления многих соматических изменений, из-за которых организм становится слишком негибким, чтобы он мог выжить. Максимальная генетическая вариация в рамках популяции создаёт максимум возможностей эволюционной приспособляемосдти.
8.Возможность видов приспосабливаться посредством генетической мутации была в 20-том веке подробно и успешно изучена. Этот аспект представляет, однако, лишь одну сторону эволюции. Другой стороной творческого развития новых структур и функций вне давления окружающей среды является присущий всем живым структурам потенциал само-трансценденции. Поэтом учение Дарвина является только одной стороной двух взаимодополняемых процессов эволюции.
В классической науке о природе, она рассматривалась как механическая система, состоящая из отдельных "кирпичиков". Согласуясь с ней, Дарвин построил свою теорию эволюции. В ней идёт борьба за выживание между отдельными видами. Прошло сто лет и стало ясно, что выживает не отдельный организм, а организм в своей среде. Организм, заботящийся только о своём выживании, разрушает свою среду и тем самым себя. Что мы с горечью сегодня и наблюдаем. С точки зрения системного учения выживает не отдельное существо, а организационный образец, который живой организм принимает при взаимодействии со своей средой.
Большинство организмов гармонично интегрируются в своё окружение, и многие из них переформировывают свою среду так, что она становится единой эко-системой. Примером таких организмов являются кораллы, которые долгое время считались растениями, хотя точнее их нужно отнести к животным. Коралловые полипы - организмы, состоящие из множества крохотных клеток, обединяющихся в колонии. Со временем они вырастают в огромные коралловые рифы и приводят к образованию калька. Они представляют собой наиогромнейшие структуры на Земле, образованные живыми организмами. Эти массивные структуры являются экзистенциальной основой для бесчисленного числа бактерий, растений и животных. Чтобы выстроить эту плотнонаселённую эко-систему полипы функционируют очень коорденированно. Они делятся друг с другом своей нервной системой и функцией продолжения рода в такой степени, что часто их трудно рассматривать как индивидуальные организмы.
Аналогичные координационные образцы имеются и у животных большей сложности. Например, у насекомых: пчёл, термитов, муравьёв. Пчёлы и муравьи в одиночку выжить не могут. В своей совокупности они ведут себя почти как клетки сложного организма с коллективным интеллектом и приспособляемостью, далеко превышающей таковую у отдельных её членов. Это явление объединения животных, с целью создания большой организации не ограничивается насекомыми, оно наблюдается и у других видов, включая и людей.
9.Тесная координация активной деятельности присутствует не только между отдельными существами одного вида, но и между различными видами. При этом образуются системы, выступающие как один организм. Такие симбиотические системы очень широко распространены в живом мире, поэтому симбиоз является центральным аспектом жизни. Симбиотические отношения выгодны всем участникам и они объединяют животных, растения и микроорганизмы в почти непредставимых комбинациях.
Бактерии часто живут в таком симбиозе, который делает жизнь хозяина зависимой от них. Так например, бактерии почвы так изменяют структуру органических молекул, что она делается пригодной для растений. С целью высвобождения энергии для себя, бактерии поселяются в корнях, так что их почти невозможно отделить от растений. Другие бактерии симбиотически живут в тканях высших организмов, прежде всего в системах переваривания животных и людей. Некоторые такие бактерии вносят свой вклад не только в процесс переваривания, но и повышат сопротивляемость организма болезням.
И в самих клетках высокоорганизованных существ симбиоз имеет решающее значение для организации клеточной деятельности. Большинство клеток включают в себя органелли, выполняющие специфические функции. Так например, митохондрии, которые сравнивают с энергофабрикой клетки, потому что они снабжают энергией почти все энергосистемы, содержат свой генетический материал и могут размножаться самостоятельно от клетки. Аналогичны им хлоропласты зелёных растений, содержащие хлорофилл и аппарат для фотосинтеза, они также способны самостоятельно размножаться. Чем больше изучается живая природа, тем в большей степени приходится признать предрасположенность его организмов к объединению друг с другом и кооперации. Левис Томас сказал однажды:"Нет одиноких существ. Каждое создание каким-либо способом связано с другими и зависимо от них."
Большие союзы организмов формируют вместе с различными неживыми компонентами эко-системы. Они включают в себя замкнутый кругооборот обмена энергией и материей с животными, растениями и микроорганизмами. Из-за нелинейной природы связей в этой сети и поперечных соединений внутри эко-системы, серьёзное повреждение в них не ограничивает своё действие на отдельную часть, а, как правило, охватывает всю систему. Оно, из-за обратных связей, даже может быть усилено.
10.В уравновешенной эко-системе животные и растения живут, комбинируя соревнование и взамную зависимость. В принципе каждая отдельная популяция имеет потенциал экспансси роста, но эта тенденция посредством различного контроля и взаимодействия подавляется. Если система повреждается, тогда некоторые растения превращаются в "сорняки", некоторые животные - во вредителей. Многие другие виды уничтожаются. Равновесие и здоровье всей системы т.о. подвергается опасности.
Основательное изучение эко-систем за последнее десятилетие однозначно показало, что большинство отношений между живыми организмами в значительной мере имеют кооперативный характер, т.е. характеризуются коэксистенцией, взаимозависимостью и разного рода симбиозом. Хотя и существует соревнование, оно происходит в широких рамках кооперации, так что большие системы остаются в равновесии. Хотя отношения между хищником и его жертвой и приводят к уничтожению жертвы, они в конце концов приносят пользу обоим видам животных.
Такой взгляд противоречит мнению социал-дарвинистов, видящих жизнь как борьбу за выживание. Их понимание природы привело к такой философии, которая легитимирует эксплуатацию и раззоряющее действие наших технологий на окружающую нас природу. Такой взгляд, однако, не имеет права называться научным, т.к. оставляет без внимания значительные аспекты и способы организации живых систем всех уровней.
11.Многие аспекты взаимосвязи между организмами и окружающей их средой могут быть хорошо описаны с помощью концепции слоевого порядка. В природе повсюду можно наблюдать, склонность живых систем образовывать многослойные структуры, с различной сложностью слоёв. Поэтому такая организация относится к её основному принципу. Каждый слой представляет собой самоорганизующуюся комплексную систему, состоящую из малых частей, действующих как целое и одновременно эта система интегрируется в более крупную систему. Так например, человеческий организм является такой системой, состоящей из системы органов (например, органов пищеварения), они в свою очередь включают в себя специфические органы (например, пищевод, желудок, тонкую кишку, поджелудочную железу, селезёнку и толстую кишку), каждый такой орган состоит из ткани, а она из специфических клеток (см. картинку вначале главы). Как и у реального дерева здесь есть поперечные связи и взаимная зависимость между всеми слоями. Каждый слой взаимосвязан и коммуницирует со всем своим окружением. Ствол системного дерева указывает на то, что индивидуальные организмы связаны с более крупными общественными и экологическими системами, имеющими в свою очередь структуру дерева.
При этом всё пронизывающий порядок вселенной получает новое значение: порядок на одном системном уровне является следствием самоорганизации на более высоком уровне.
С точки зрения эволюции легко понять, почему в природе широко распространены многослойные системы. Они развиваются значительно быстрее и имеют больше шансов выжить, чем простые системы. Потому что в случае серьёзных неполадок они распадаются в подсистемы, не подвергаясь т.о. полному разрушению. Поэтому в природе только такие системы в процессе эволюции и выжили.
(Для заинтересованных читателей предлагаю продолжить чтение перевода, сделанного Ю. Полежаевой. Его вы найдёте по адресу www.juwing.sp.ru)