Глава 2. неяркие системы в биологии

Александр Васильевич Гринь
ГЛАВА 2. НЕЯРКИЕ СИСТЕМЫ В БИОЛОГИИ

Как уже было замечено, наше человеческое воображение чаще всего ухватывает в предмете границы его пространственной протяженности, идентифицируя их с объектными системными признаками, что не всегда совпадает с истинным положением вещей.



Понятие живого организма не совпадает с понятием живой системы. Живые организмы, если имеется ввиду некие объекты преимущественно монолитной пространственной конфигурации, составляют подмножество возможных системных форм. Дополняют это множество системы, границы которых не поддаются единовременному пространственному восприятию, что, однако, не исключает их абстрактно-логическое, модельное оформление.



Проще говоря, существуя в природе независимо от нашего сознания, живые системы, с фактически неопределяемыми системными границами, могут быть, тем не менее, особым образом отражены в сознании модельно на уровне виртуального объекта. Тогда все закономерности и свойства системообразующих потоков могут быть подвергнуты вполне адекватному познанию.



Вряд ли у кого-нибудь возникнет сомнение, что обыкновенная пчела является отдельным живым организмом. Но уже не каждый человек согласится, что, скажем, глаз у пчелы тоже является отдельным живым организмом, относящимся к пчеле также, как и пчела относится к улью. Еще более трудно дается понимание того, что улей является некоторым отдельным живым существом — системой, не совпадающей с механической суммой составляющих этот улей пчел, сот, меда, матки, трутней и пр. Дело бы очень облегчилось, если бы все пчелы в улье были бы связаны механически, например, кровеносными сосудами. Но этого нет, и не в этом дело. Пчелы ведь связаны общим питанием медом внутри улья. При этом фактически собрать и пересчитать всех пчел или муравьев в муравейнике невозможно, да и не нужно.



Постулируя конечность подобных множеств, мы вполне подготавливаем в своем воображении системную модель объекта, предназначенную для дальнейшего изучения.



История развития биологии богата примерами, показывающими, как нелегко входят в общую структуру научного знания представления об отдельных видах неорганизменных форм системных объектов живой природы, например, популяции живых организмов одного вида как отдельной системы. Знамением века выглядит открытие В.А.Вернадским биосферы, ноосферы Т. де Шарденом как отдельных систем, которые разглядеть и обозначить было «совсем трудно», поскольку на них невозможно поглядеть со стороны.



Но это — сложности и проблемы нашего сознания, независимо от которого существует огромное количество живых систем, подобных улью, биосфере, стай животных и пр., способных к адаптации путем системно-системной переработки, и обладающих самостоятельным механизмом реализации направленной флуктуации, поскольку объединительные системные устремления широко распространены в Природе и, более того, имеют универсальный, всеобщий характер.



Распознавание систем живого типа часто затрудняется не только сложностями пространственного ограничения, но также сильными различиями масштабов системного времени. События в некоторых системах, определяющих, например, направление биологической эволюции видов, случаются редко, эпохально по отношению к тиканию нашего будильника на кухне. Если к тому же такая система локализована в общем генотипическом пуле на уровне популяции, группы популяций или всех особей данного вида, то свершая акт качественной переработки системообразующих потоков, скажем, раз в несколько тысяч лет, такая система будет всегда трудно различима для разумных существ гуманоидного типа, не переставая при этом быть самостоятельно живой.



Некоторые известные факты, если, конечно, их интерпретировать в русле системологических закономерностей, намекают на весьма широкое распространение в Природе подобного рода систем.



Во-первых, без управляющего влияния надорганизменных систем, была бы невозможна биологическая эволюция в виде классической модели Ч. Дарвина, поскольку чисто случайный мутационный процесс на уровне одного организма, как известно, должен был бы порождать огромное количество нежизнеспособных уродов, что весьма обременительно истощало бы энергетические ресурсы системы, объединяющей совокупность особей в единый вид.



Следовательно, должна существовать некая направляющая сила, которая через реализацию системного развития путем направленной флуктуации должна порождать новые организменные (и даже неорганизменные) живые формы, способные встраиваться в реально существующую общесистемную конструкцию окружающей среды, а также быть внутренне системно стабилизированы.



В этом отношении старинный философский парадокс о первичности курицы или яйца можно рассмотреть с позиций системологии.



Курица и яйцо возникают в Природе одновременно, как единая генотипическая система, включающая и курицу и яйцо как необходимые элементы, и качественно не равная системам, существовавшим ранее. Случается такое, когда некоторая живая система, локализованная в информационном банке популяции, в условиях особого сплетения закономерностей, в рамках которой происходит флуктуация, создает новую систему. При этом и в новой курице и в новом яйце старая система может быть представлена в постфункциональной фазе существования, а новая — в дофункциональной или функциональной.



Такой организм, будь то или яйцо или курица, являются одновременно и новой и старой системой, — проявлением диалектики первичности и преемственности.



Во-вторых, можно подозревать, что структурные элементы эволюционирующих биологических систем могут локализованы в геноме организмов в тех частях хромосом, которые, как известно, «неизвестно» для чего предназначены, поскольку не участвуют в синтезе белка и не несут необходимую для этого информацию.



Обнаружить и обозначить такую «эволюционную» систему весьма сложно, но тем не менее возможно иногда по очевидным результатам качественной переработке системообразующих потоков.



В частности нечто подобное обнаружил медицинский генетик Эфроимсон, судя по написанному в статье «Родословная альтруизма».



Подобно тому, как невидимые планеты открывают иногда путем чистых расчетов «на кончике пера», таким же образом Эфроимсон расчетным путем попытался обосновать, что проявление «самопожертвования» у животных, в частности в борьбе с хищниками, или в виде «жертвенности» пчелы, которая гибнет после того, как вонзит жало в обидчика, «работает» на благо не отдельного организма, а на благо всего биологического вида.



Из расчетов, приведенных Эфроимсоном следует, что гены альтруизма способны накапливаться в общем генетическом пуле всей популяции, если отдельные носители этих генов будут жертвовать собой для общего блага.



Нельзя, однако, считать, что накопление генов альтруизма может носить подавляющий характер. При определенной концентрации генов альтруизма в генетическом пуле биологического вида становится выгодным и накопление «генов эгоизма».



Это когда какая-нибудь особь чуть-чуть «повременит» с участием в драке с напавшим на стаю хищником, когда другие особи бросаются в драку безрассудно. Естественно, ее генотипические особенности в этом случае получат больше шансов на повторение в потомстве. Легко, ведь, провести и подобные математические расчеты.



Необходимо учитывать, что Природа в данном случае не делает никаких предварительных расчетов концентраций тех или иных генов. Она творит универсальным способом, порождая и преобразуя системы, основанные на диалектических принципах; и гены альтруизма и гены эгоизма (это мы их сейчас так называем), и не только они составляют когда-то возникшую некоторую систему неорганизменного типа, локализованную в общем генетическом пуле популяции или биологического вида, а также в отдельных элементах фенотипа конкретных особей.



Эта система способна перерабатывать информацию о воздействии хищников на стаю в стереотип поведения каждой конкретной особи в данной ситуации. Альтруизм в данном случае направлен не на выживание отдельной особи, а на выживание и адаптацию неорганизменной системы, которая поэлементно локализована в геноме отдельных особей, составляет единое целое, и способна обрабатывать системообразующие потоки в обеспечение собственного существования, жертвуя при этом судьбами отдельных индивидов.



Организменный альтруизм в рамках одной системы оборачивается эгоизмом в рамках другой системы, что свидетельствует, во-первых, об относительном характере этих понятий, во-вторых, о необходимости понимания «благополучия» живой системы, как баланса содержания «эгоизма» и «альтруизма» в сфере системных адаптационных интересов биологического вида. Различия между системами организменного и неорганизменного типов можно провести лишь на уровне физической объектной организации, что соответствует либо монолитной, либо фрагментарной локализации. Это основная и, похоже, единственная особенность, в противовес которой у всех живых систем можно обнаружить главное существенно общее, а именно — способность к адаптации путем реализации системно-системных качественных превращений.



Конечно же системы неорганизменного типа обнаруживаются труднее, чем обыкновенный живой организм, но вот сам способ расчета концентраций «полезных» генов, приведенный Эфроимсоном, можно рассматривать как один из возможных элементов алгоритма такого поиска в области системной организации популяций, поскольку этот расчет в конечном итоге выявляет и обосновывает конечное множество взаимодействующих генов, обозначая с некоторой степенью точности системные границы в нашем воображении! Остается догадаться, что такая система перерабатывает информацию о хищниках в стереотипы поведения отдельных особей, что является для нее системообразующим потоком, и что такая система, возможно, способна к адаптации, то есть — живая, если содержит механизм для собственной качественной модификации в ответ на изменение внешних потоков, включающих воздействия хищников на стаю.



Из предложенных примеров можно сформировать некоторое впечатление о том, что идентификация живых систем неорганизменного типа, каждый случай которой сейчас считается крупным открытием, была бы более легким занятием, если изначальная направленность на обнаружение системологических атрибутов составила бы универсальную часть научного метода в биологии.



В заключении это главы могу отметить интересный факт, который стал мне известен совсем недавно и который косвенно подтверждает мою теоретическую гипотезу, высказанную в первом издании книги в 2000 г., о возможности развития надорганизменных живых и даже разумных систем. Недавно американские учёные обнаружили системное информационное единство среди бактерий определённого вида. Системно обмениваясь информацией бактерии изобрели (разумный акт) способ борьбы с антибиотиком в рамках замкнутой их популяции. Это значит, что в системном смысле некоторые бактерии — не просто подобны отдельным насекомым, но больше похожи на «мыслящий муравейник».

Мне представляется, что это — «первая ласточка» в чреде скорых аналогичных открытий в биологии.