На Земле живёт множество различных животных. Только описанных учёными видов больше 2 миллионов. Они различаются размерами и численностью, у них разные история и уровень развития. Биологи отмечают связь между размерами и численностью: чем больше животное, тем меньше предельно возможная численность вида.
Аналогично, история связана с уровнем развития. Развитие идёт от простого к сложному. Чем проще организм, тем древнее его история. Насекомые возникли раньше млекопитающих, мыши раньше приматов, обезьяны раньше людей. И возникает вопрос: почему тараканы остались тараканами, а какие-то другие животные, не остановившись на уровне сложности насекомых, достигли уровня млекопитающих? Почему одни млекопитающие остались на уровне сложности мыши, а другие развились в приматов? Почему человек не удовлетворился сложностью обезьяны?
Возможно, обезьян было уже слишком много, и человеку уже просто не хватало, условно говоря, бананов? Тогда, учитывая, что наши предки прошли всю лестницу развития, придётся признать, что они, как вечные троечники, каждый раз опаздывали "к раздаче", и после того, как более расторопные занимали самые лучшие места, "впрыгивали в последний вагон" эволюции, вынужденные подниматься на следующий этаж, потому что предыдущий весь занят?
Я спросил об этом автора теории амбивалентной генерализации (ТАГ, о ней ниже), Олега Роленовича Апарцева. Вот его мнение: «Дело не в отставании, а в заложенных возможностях, дающих шанс для выхода на новые ресурсные площадки… На просторах Африки переселение приматов на границу тропических лесов произвело революцию в развитии приматов, уже имеющих несколько существенных преимуществ. Они освоили прямохождение, что вывело их вперёд по возможностям использования рук, и создало возможность для выхода некоторых видов на технологическую революцию - по причине относительной легкости применения орудий труда, при помощи освобожденных кистей рук - главным достижением приматов».
Тогда, ответил я, получается, что наши предки – счастливчики, регулярно вылавливавшие из миски пирог с горошиной, дававший им выход на следующий уровень? Впрочем, если подумать, дело не в счастье, а в труде. Другие приматы остановились на использовании предметов, и только Homo взялся работать с камнем, развив мелкую моторику, а через неё и мозг.
Апарцев с этим отчасти согласился – фразу Фридриха Энгельса «труд создал человека» советские люди помнят со школы. Но позже написал: «всё же трансформация особей в популяции - это метаморфоза не связанная с трудом. Быть может боле всего потому, что труд предполагает целеполагание».
Я насчёт целеполагания не уверен, но есть и другие поводы не распространять мысль Энгельса на другие метаморфозы. Например, муравьи и пчёлы "трудятся" (в том смысле, что работают не на себя, а на коллектив), но остаются насекомыми, а гораздо более сложно организованный ленивец вроде бы в труде не замечен... Если же серьёзнее, то любое существо, простое или сложное, борется за жизнь, часто напрягая все силы. Жизни без борьбы и труда в природе не бывает.
Для того, чтобы произошло то или иное изменение, необходимо, чтобы оно было возможно и желательно. Чем система сложнее, тем больше у неё возможностей. Чем сложнее среда, тем чаще у систем возникает потребность усовершенствоваться – чтобы справляться с её вызовами. Тем не менее, самоорганизация происходит и на довольно простых, нижних уровнях. И на всех, видимо, уровнях есть ниши, в которых отсиживаются те, кто совершенствоваться не может или не хочет.
* * *
Теперь про ТАГ. Апарцев разработал популяционную теорию, которая позволяет формально описать процессы возникновения, существования и эволюции Жизни ( https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=10895 все цитаты в дальнейшем тексте даны по этой статье, изложенной здесь не полностью). Гениальная теория Дарвина объяснила эволюцию борьбой за выживание, конкуренцией. ТАГ дополняет естественный отбор сотрудничеством, столь же естественно позволяющим популяции выбирать и развивать (распространять) успешности, достижения своих членов. ТАГ приложима и к более сложным системам, например, социальным.
Жизнь представлена в ТАГ в форме абстрактных описаний живых объектов, объединённых в популяции. Информационно-логические модели теории строятся автором исключительно на сновании внешних проявлений реальных объектов, без доказательств существования их прототипов. Однако они позволяют описать механизм реально наблюдаемого преодоления диссипации (рассеяния вещества и энергии), неизбежной в ходе обменных процессов. В теории выделены четыре процесса, информационно-логические модели которых полностью описывают основные проявления Жизни. Это:
X) трансляция (самовоспроизводимость, создание собственных копий и перенос на них своих свойств);
Y) кредитизация (тиражирование прогрессивных свойств);
Z) конверсия (создание других объектов);
D) смерть, прекращение существования.
Моделирующий Жизнь информационно-логический процесс назван автором "биотизмом", а участвующие в нём модели членов популяций, соответственно, "биотиками".
Конверсия
Базовым свойством биотизиа является конверсия. Это процесс создания биотиками объектов, которые без них «могут появляться в окружающей среде редко, либо не появляются вовсе». В частности, это могут быть некоторые химические соединения, но не только. Свойство биотика стимулировать появление объектов, отличных от его копий, автор обозначает, как Z-атрибут. Возникающие при этом Z-объекты не могут создаваться из материалов самого биотика, ведь у него не может быть их неограниченного запаса, да и свойства биотика конверсия в целом не изменяет. Поэтому её следует рассматривать, как катализ, процесс, идущий в присутствии катализатора, которым в данном случае служит сам биотик. Суть таких процессов в преодолении, путём тех или иных ухищрений, энергетических барьеров, мешающих самопроизвольным преобразованиям с тем же результатом. Как развитие распространённого в природе катализа, конверсия первична по отношению к жизни, возникшей, по сути, на её основе.
Трансляция
Биотики отличаются от прочих природных объектов, прежде всего, самовоспроизводимостью. «Под самовоспроизводимостью, пишет Апарцев, мы подразумеваем процесс копирования (отображения) одного объекта в другой, новый, с переносом (трансляцией) на вновь созданный объект существенных свойств исходного объекта». Свойство (атрибут) трансляции автор называет Х- атрибутом.
Кредитизация
Процесс конверсии не может протекать бесконечно в силу диссипации. Сколько бы ни было ресурсов в окружающей среде, в ходе конверсии они рано или поздно исчерпываются, рассеиваются, ставя биотики перед выбором одного из трёх путей: ожидания поступления новой порции ресурсов, перемещения в поисках места, где они есть или приспособления к использованию других ресурсов, имеющихся в окружающей среде. Любой из этих путей требует наличия либо приобретения соответствующих свойств (атрибутов). То есть, вообще говоря, биотики должны уметь производить «новые Z-атрибуты, реализующие новую процедуру конверсии».
Кроме того, биотики сталкиваются с диссипацией в уже имеющихся у них механизмах трансляции и конверсии. Диссипация, или, что то же, рост энтропии неизбежно разрушает со временем любую конструкцию. И внутри биотика не может существовать механизм, позволяющий исключить возможность такого разрушения, поскольку любой механизм сам подвержен диссипации.
Механизм восстановления и совершенствования Апарцев предлагает искать в популяции родственных, но не тождественных биотиков. Это возможно, поскольку мутации, чаще ведущие к деградации, могут приносить и положительные изменения. Главная идея ТАГ основана на предположении, что возникшие у одного из биотиков успешные свойства (атрибуты) могут производиться в избыточном количестве и широко распространяться в популяции. Автор вводит такую возможность аксиоматически, «без каких-либо попыток доказательства существования». Процесс распространения прогрессивных свойств назван им кредитизацией, а сами свойства кредами или Y-атрибутами. По сравнению с принципом естественного отбора Дарвина, подразумевающим преодоление диссипации путём удаления из популяций результатов неудачных мутаций, в ТАГ учитывается дополнительный механизм преимущественного распространения положительных изменений, ускоряющий развитие, поскольку «успешные биотики получают возможность рассылать большее количество копий своих атрибутов - кредов, чем особи с меньшей успешностью».
В действительности на ранних этапах развития Жизни был распространён механизм горизонтального переноса генов, который позволял клеткам (в основном более древним и простым прокариотам) помещать в свою ДНК целые куски чужого "украденного" кода. Пока молекулы ДНК были достаточно простыми, такие "кражи" нередко приводили к успеху, который мог распространяться в популяции по типу кредитизации. С ростом сложности и развитием специализации клеток случайная смесь генов стала всё реже приводить к успеху и в конце концов лидировать стали ДНК, в которых горизонтальный перенос запрещён. Заменой ему стал половой способ размножения. При разделении полов успешный самец даёт больше потомства, а успешная самка привлекает самых перспективных партнёров, так что выигрывают и скорость, и качество.
Распространение прогрессивных свойств при помощи кредов, по мнению Апарцева, может идти на порядки быстрее, чем путём трансляции. Это повышает вероятность своевременных выбраковки неудачных мутаций и распространения усовершенствований. Можно ли при этом полностью преодолеть диссипацию? Хотя второе начало термодинамики исключает убывание энтропии в изолированных системах, в открытых уменьшать энтропию, а значит и диссипацию можно, используя поток внешней энергии, в конечном счёте поступающей на Землю от Солнца. Организмы на протяжении жизни выбрасывают энтропию с отходами, аналогично популяции в большем масштабе выбрасывают её с не вписавшимися в струю эволюции организмами. Неизбежность жертв Дарвин утвердил в названии своей теории (отбор). ТАГ жертв не отменяет, но кредитизация уменьшает их число.
Конечно, стопроцентной гарантии успеха кредитизация не даёт. Самка выбирает красавца, надеясь, что он здоров и силён. Насколько это верно и соответствует понятию прогресса, настолько кредитизация прогрессивна. Но распространение явных уродств кредитизация блокирует. В социуме сложнее, ложные идеи могут иметь большой успех. Лидирует то, во что верят и до тех пор, пока верят.
Отметим ещё, что примеры горизонтального переноса генов и полового размножения приведены здесь, как иллюстрация возможностей кредитизации, а не как их доказательство.
Смерть
Атрибут смерти D, можно, пишет автор, включить в состав Z-атрибута, но в силу его значения имеет смысл обозначить, как отдельный, один из основных. Действительно, в Z входят разные свойства, возникающие только как результат биотизма, и смерть под это определение подходит. Но, наравне с порождающими жизнь атрибутами X и Y, её следует указать отдельно, как завершающую существование биотика. Кроме того, смерть не требует характерного для других актов конверсии преодоления энергетического барьера.
Амбивалентная генерализация
Протекание всех рассмотренных процессов связано с окружающим пространством, в котором находятся, в частности, и биотики рассматриваемой популяции. При этом процессы X,Y и D можно рассматривать, как части базового - конверсии. Апарцев отмечает: «X и Y- атрибуты прямо не используют факторы окружающего пространства, эти процессы опираются на результаты, сформированные Z-атрибутом». Процессы биотизма обладают устойчивостью и происходят при совпадении как минимум двух факторов: наличия подходящего состояния объектов окружающей среды (для трансляции и кредитизации – Z-объектов) и присутствия самого катализатора – биотика. Исключением является смерть, которая может иметь причины внутри самого биотика.
Хотя конверсия, как катализ, не расходует катализатор, она не может быть в каком-либо смысле бесплатной. Любой обменный процесс в каждой своей части – при создании, экспорте, импорте и потреблении атрибутов (свойств или объектов) расходует, по крайней мере, энергию. Однако результат и оплата не коррелируют друг с другом, как говорится, гора может, "родить мышь", а капли – "точить камень".
В соответствии со сказанным Апарцев определяет биотизм как «существование в окружающем пространстве и трансформацию объектов (биотиков), образующих популяцию, наделенных устойчивостью своих атрибутов во взаимодействиях с внешними объектами (Z-атрибут, конверсия), имеющих механизм воспроизводства самоподобных объектов (Х-атрибут, трансляция), и обладающих механизмами обмена атрибутами между собой (Y-атрибут, кредитизация)».
Кредитизацию Апарцев называет обменной составляющей генерализации, объединяющей частью динамики популяции. Другой стороной генерализации, говорит он, является гораздо лучше изученная конкуренция. Успешный биотик, с одной стороны, оттесняет менее удачных от "кормушки с ресурсами", а с другой распространяет в популяции свои креды, стимулируя дальнейшее развитие. «Амбивалентные (противодействующие) процессы в популяции задают динамику изменений, направленность которых достаточно долго невозможно определить», пишет Апарцев. Побеждая диссипацию, биотизм движется, вообще говоря, по пути наименьшего сопротивления. Возможно как следование популяции «по пути расширения ареала – экстенсивное развитие, так и по пути максимального приспособления к локализованным внешним факторам - интенсивное развитие». Но в конечном счёте интенсивное развитие, «означающее в общепринятых критериях усложнение биотических объектов и их взаимодействий» неотвратимо, что, однако требует отдельного доказательства.
И здесь мы возвращаемся к началу заметки: многие виды, достигнув гармонии со средой, остаются в динамическом равновесии с ней. Побеждая диссипацию, грибы, черви, да и все другие организмы не поднимаются по эволюционной лестнице, а дрейфуют на волнах колебаний состава среды. Избыточный поток солнечной энергии, проходя через зелёные растения, травоядных, хищников и микроорганизмы, обеспечивает биосферу упорядоченностью. Деградирующая до теплового уровня энергия выбрасывается в космос. Неизбежные поломки компенсируются механизмами естественного отбора и кредитизации. То есть биосфера вполне устойчива.
Отсутствие необходимости усложнения для популяций подтверждается многочисленностью простейших, устойчивость биосферы означает, что и для неё нет необходимости усложнения. Более того, устойчивостью биосфера обладала и на ранних этапах, высокоразвитые организмы для преодоления диссипации не требуются. Интенсивное развитие организмов становится ответом на усложнение среды, происходящее… в результате этого развития. То есть усложнение на каждом шаге слегка избыточно, происходит с разумным "ефрейторским запасом", неизбежно приводящим к эскалации сложности. Лишь исчерпание иных возможностей существования заставило людей выйти из леса в саванну, делать деревянные и каменные орудия, напрягать мысль и развивать общение. Но, обретя в результате борьбы с конкурентами разум, мы разворошили всю биосферу, уничтожили не только непосредственных конкурентов, но и многих, оказавшихся на пути...
Так я понял ТАГ.
Заметка отредактирована с учётом замечаний автора ТАГ, Олега Апарцева.