К вопросу об эволюции

УДК 113:573.01:504

К ВОПРОСУ ОБ ЭВОЛЮЦИИ

Ячменев Владислав Анатольевич

АННОТАЦИЯ

В статье ставятся вопросы о наличии общих механизмов эволюционного процесса для объектов неживой и живой природы. На основании эволюции выделенных автором форм взаимодействия бытия (физическая, химическая, вещественная, биологическая, генная, видовая, нейронная, биосоциальная и социотехническая) и форм его организации (объект, система, иерархия, вложенная иерархия) выделены этапы эволюционного процесса, рассмотрены движущие силы и механизмы эволюции объектов неживой, живой и разумной природы. Показаны причины появления направленностей эволюционных процессов, среди которых наиболее важную роль играют процессы, приводящие к появлению частично замкнутой циклической направленности и системной направленности. Приведено схематическое изображение спиралей эволюционного развития. Анализируются уровни системной направленности биосферы и человечества, делается вывод о неизбежности перехода его развития на траекторию системной направленности устойчивого состояния.

ABSTRACT

The questions about the presence of common mechanisms of the evolutionary process for objects of inanimate and living nature are presented in the article. Based on the evolution of the forms of interaction of being (physical, chemical, material, biological, genic, species, neuronal, biosocial and socio-technical) selected by the author and the forms of its organization (object, system, hierarchy, nested hierarchy), the stages of the evolutionary process are identified, driving forces and mechanisms of evolution of objects of inanimate, animate and rational nature are discussed. The reasons for the emergence of trends in evolutionary processes are shown, among which the most important are the processes leading to the appearance of a partially closed cyclical focus and a system focus. A schematic representation of the spirals of evolutionary development is given. The levels of the system orientation of the biosphere and humanity are analyzed. The conclusion is made that the transition of humanity development to the trajectory of the system orientation of the sustainable development is inevitable.

Ключевые слова: эволюция, формы взаимодействия и формы организации бытия, направленность, биосфера и человечество.

Key words: evolution, forms of interaction and forms of organization of being, direction, biosphere and humanity.

Когда говорят о движущих силах и механизмах эволюции, то обычно имеют в виду биологическую эволюцию, которая выступает хотя и важным, но всего лишь одним из этапов развития окружающего мира. А что является движущей силой эволюции неживой природы, существуют ли общие механизмы развития неживой и живой природы? Имеет ли эволюция направленность? Эволюция человека: продолжение биологической эволюции или отдельный этап общей эволюции окружающего мира? Попробуем ответить на эти и ряд других вопросов исходя из нового понимания глобального эволюционизма, основанного не на формах движения материи, образующих космогенез, геогенез, биогенез и антропосоциогенез, а на эволюции форм взаимодействия и организации бытия.

С движущими силами эволюции все относительно просто: энергия Большого взрыва и ее дальнейшее перераспределение в результате взаимодействия частей ранее условного целого послужило источником возникновения нашей Вселенной и ее развития. Детали этого процесса в начальный момент ее возникновения до конца не известны, как, впрочем, и «глубина» строения материи, однако нас интересует, в первую очередь, часть эволюционного процесса, связанного с возникновением и развитием макромира, которой вполне достаточно для понимания общих механизмов развития окружающего мира.

В самом общем виде процесс эволюции можно рассматривать как непрерывную череду образования новых форм взаимодействия бытия в рамках определенных форм его организации и направленностей развития.

В качестве первичной формы организации бытия выступает объект как системная часть объективной реальности (часть целого). Такой объект может взаимодействовать с другими объектами. Если взаимодействия осуществляются между объектами одного порядка, они являются межобъектными, если с объектами других порядков – обозначаются как взаимодействия с окружающей средой. Поскольку любой объект обладает сложной структурой, внутри него осуществляются внутриобъектные взаимодействия.

В некоторых случаях межобъектные взаимодействия приводят к образованию из этих объектов систем. Принципиальное отличие систем от объектов состоит в том, что в ответ на воздействие в них могут образовываться обратные связи, которые либо уменьшают влияние этого воздействия (отрицательные связи), либо усиливают его (положительные связи). Однако следует учитывать, что в некоторых случаях даже сложные системы могут реагировать на внешние воздействия как обычные объекты с определенной массой и плотностью, то есть границы между объектом и системой не являются жесткими и могут смещаться.

Системы могут вступать в межсистемные взаимодействия, образуя системы более высокого порядка, что приводит в некоторых случаях к созданию иерархии систем. Таким образом, в объективной реальности макромира до возникновения жизни образуются всего три формы ее организации – объект, система и иерархия (систем).

Формы взаимодействия объективной реальности (материи) представляют собой совокупность различных видов взаимодействия, характерных для данной формы. Кратко охарактеризуем основные формы взаимодействия бытия. Рассмотрение форм взаимодействия макромира начнем с физической формы.

Физическая форма взаимодействия материи включает в себя четыре основных взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Основным объектом физической формы взаимодействия (в узком смысле) выступает атом. Соответственно, к внутриобъектным взаимодействиям относятся внутриатомные взаимодействия, к межобъектным – взаимодействия между атомами, к взаимодействию с окружающей средой – все другие атомные взаимодействия.

Химическая форма взаимодействия материи возникает при межобъектных взаимодействиях (в основном электростатического характера) объектов физической формы взаимодействия (атомов), в результате чего образуются молекулы, ионы, кристаллы, у которых взаимодействия передаются по различным связям: ковалентным, ионным, металлическим, координационным, водородным, межатомным и межмолекулярным.

Совокупность физических и химических взаимодействий образует вещественную форму взаимодействия (физическую в широком смысле). Объектами взаимодействий вещественной формы являются тела макро- и мегамира: макромолекулы, кристаллы, земные тела, планеты, звезды, галактики. На каждом структурном уровне организации вещества существуют свои особенности вещественного взаимодействия объектов. Основные виды специфических межобъектных взаимодействий и взаимодействий с окружающей средой – контактные механические, для мегамира характерны также гравитационные взаимодействия. Специфика внутриобъектных вещественных взаимодействий определяется агрегатным состоянием вещества объектов (плазма, газ, жидкость, твердое тело).

Биологическая форма взаимодействия материи появилась вместе с первыми живыми организмами, в образовании которых значительную роль играли не только химические, но и вещественные взаимодействия. Сначала возникают два вида протобиологических взаимодействий – обмен веществ и энергии с окружающей средой и обмен внутри объекта (соматические взаимодействия). В узком смысле это и есть биологическая форма взаимодействия, которая дополняется взаимодействием с участием РНК (позднее – ДНК).

ДНК представляет собой один из объектов уже другой формы взаимодействия – генной. У этой формы взаимодействия несколько структурных уровней образующих ее объектов – от гена до генома. Ген считается базовой единицей наследственности, и если рассматривать его как объект, то к внутригенным взаимодействиям можно отнести перекомбинацию, а также (с некоторой долей условности) взаимодействия между аллелями одного и того же гена. Межгенными являются взаимодействия с другими генами в составе генома организма, а также с чужими генами при реализации полового процесса или горизонтальном переносе генов, который играет значительную роль в мире прокариот [Кунин, 2014].

Взаимодействия гена с окружающей средой включают в себя его взаимодействие с организмом, частью которого этот ген является (специфическое взаимодействие), а также опосредованное взаимодействие с окружающей организм внешней средой, что оказывает влияние на формирование его фенотипа.

Совокупность биологических (соматических) и генных взаимодействий образует видовую форму взаимодействия (биологическую в широком смысле). Выделение вида как объекта формы взаимодействия обусловлено, с одной стороны, ограниченными вариантами трансформации внутренней структуры живых организмов (и соответствующих метаболизмов), с другой – дискретностью генетических изменений. Именно вид (точнее структурная единица вида – популяция), а не особь является объектом биологической эволюции. Внутриобъектные взаимодействия представляют собой внутривидовые взаимодействия, а межобъектные – взаимодействия с другими видами, остальные взаимодействия – взаимодействия вида с окружающей средой.

С появлением у организмов чувствительности началось формирование новой формы взаимодействия, элементарным носителем которой является нервная клетка – нейрон, но базовым носителем – нейросоциальная группа, поскольку на определенном этапе нейроны стали работать группами [Эдельмен, 1981, Нейроны…2010]. Нейронные взаимодействия представляют собой два обмена веществ и энергии – внутренний (внутри нейрона) и внешний, в качестве которого выступает уже внутренняя среда организма. Некоторая часть внешнего обмена веществ и энергии нейрона связана с его взаимодействием с другими нейронами. Ряд нейронов (сенсорных) может осуществлять взаимодействие как с внутренней средой организма, получая от нее питание и другие воздействия, так и с внешней для организма средой, принимая от нее для дальнейшей передачи соответствующие воздействия.

Нейронная форма взаимодействия привела к появлению сознания, формирующего новую реальность – субъективную, формой организации которой являются различные знаки объективной реальности на основе связей локальных групп нейронов, а формой взаимодействия – мышление (последовательный процесс актуализации знаков). В свою очередь, способность субъективной реальности влиять на объективную реальность через целенаправленную деятельность организмов, обладающих сознанием, создала еще одну реальность – субъективно-объективную. Формой организации такой реальности является организм с сознанием (а также целенаправленно измененные им объекты объективной реальности – «следы» разумной деятельности), а формой взаимодействия – соответствующее поведение (деятельность), направленное на изменение окружающей среды.

Наличие сознания значительно усложнило взаимодействия организмов как с окружающей средой, так и с другими организмами. Изменились внутривидовые взаимодействия, в которых решающую роль стали играть отношения лояльности – агрессивности между особями одного вида. Дальнейшее развитие сознания, обусловленное в том числе развитием нейросоциальных групп нейронов и зеркальных нейронов в головном мозге, привело к появлению новой мотивационной пары (альтруизм – эгоизм), которая лежит в основе группового (стадного) поведения животных. Взаимодействия, обусловленные альтруистическим и эгоистическим поведением организмов и наложенные на отношения лояльности – агрессивности, формируют новую форму взаимодействия – биосоциальную, носителем которой становятся биосоциальные системы (семейные сообщества, стадо, стая, колония и т.д.). Выделяются взаимодействия внутри биосоциальных систем (между особями одного сообщества), между биосоциальными системами – через взаимодействие особей различных сообществ, а также взаимодействия с окружающей средой (как неживой, так и живой).

Появление человека (социотехнической формы взаимодействия) стало возможным благодаря двум взаимосвязанным процессам – созданию техники и дальнейшему развитию сознания. Процесс рационализации сознания привел к формированию еще одной мотивационной пары поведения: кооперация – конкуренция. Таким образом, носителями социотехнической формы взаимодействия следует признать различные технически вооруженные сообщества людей (начиная с семьи). С внутрисистемными взаимодействиями (взаимодействия людей внутри социальной общности) все достаточно понятно. Но, поскольку у людей существует целая иерархия социальных систем, часть из которых формализована в виде бюрократических структур (вплоть до государства), взаимоотношения между людьми из разных социальных иерархий могут относиться либо к межсистемным отношениям (когда люди входят в однопорядковые социальные иерархии или общение носит «бытовой» характер), либо к взаимодействиям с социальной окружающей средой (наряду с природной), если взаимодействие происходит с людьми другого уровня иерархии, исполняющими свои должностные обязанности.

Возвращаясь к формам организации бытия, отметим, что вместе с живыми организмами образовалась еще одна форма, которую можно назвать вложенной иерархией [Галкин, 1997], состоящей из вложенных систем различного уровня. Эта форма в отличие от других имеет вполне определенные нижний (у одноклеточных – клетка, у многоклеточных – организм) и верхний (биосфера) пределы. Причем если рассматривать отдельные уровни указанной формы с точки зрения интегративности, то в полной мере ею обладают только отдельные живые организмы. Другими словами, клетка у одноклеточных и многоклеточный организм обладают свойством целостности, то есть являются неаддитивными (целое больше суммы частей). Все другие системы (элементы клеток и организмов, системы клеток и организмов, экосистемы вплоть до биосферы) не обладают в полной мере целостностью, но к ней стремятся (в общем случае со временем связность систем повышается).

В таблице 1 (иллюстрация)приведены формы взаимодействия бытия и его реальностей, в последней колонке таблицы указано поведение организмов с наличием сознания различных уровней.
Формирование все новых форм взаимодействия бытия говорит о наличии определенной направленности в развитии окружающего нас мира. Кратко опишем механизм возникновения этой эволюционной направленности [Ячменев, 2016].

Под направленностью понимается относительно устойчивое изменение в определенном направлении взаимосвязей объектов в процессе их взаимодействия (внутриобъектного, межобъектного, с окружающей средой) за некоторый период времени. Причины возникновения направленности могут быть внутренними (при наличии собственной активности) или внешними (изменения взаимосвязей в объекте происходят под воздействием внешней активности). По конечному результату можно выделить направленности с пассивным и активным финалом, эквифинальную и бесфинальную направленности, по форме проявления – линейную, нелинейную, колебательную, ритмическую, циклическую (замкнутую и частично замкнутую) и системную направленности.

Особую роль в эволюции окружающего мира играют различные циклы, например циклы изменения параметров внешней среды, связанные со сменой дня и ночи, сезонные циклы. Циклические воздействия на объекты могут приводить к круговой смене их состояний (циклическая направленность на замыкание цикла), но в некоторых случаях по завершении цикла воздействий объект претерпевает определенные изменения по сравнению с начальным состоянием (частично замкнутая циклическая направленность). Направленность этих изменений приводит к появлению направленности второго уровня – по восходящей расширяющейся спирали (рис. 1 на иллюстрации). Изображенный на рисунке треугольник представляет собой схематическое изображение этой же спирали.
Восходящая расширяющаяся спираль на определенном уровне обычно замедляет свое развитие (изменения почти прекращаются), а на базе ряда ее элементов (объектов, способных к дальнейшим изменениям, в том числе и за счет их сопряженного развития) возникает восходящая сужающая спираль развития – циклическая направленность третьего уровня (рис. 2. на иллюстрации), которая в итоге приводит к появлению нового объекта (вершина спирали).

Далее цикл повторяется, происходит развитие нового объекта (точнее – совокупности объектов, систем одной природы) по восходящей расширяющейся спирали, в рамках которого растет и разнообразие объектов, затем образуется восходящая сужающаяся спираль, в построении которой участвуют не менее двух различающихся своими свойствами совокупностей объектов (систем), и в завершение цикла (триады) формируется новый объект.

Если рассматривать циклическую направленность третьего уровня на примере развития форм взаимодействия бытия, то первый цикл связан с субатомными взаимодействиями и завершается физической формой взаимодействия, второй полный цикл охватывает развитие объектов физической формы взаимодействия до образования объектов химической формы, третий – развитие объектов химической формы взаимодействия до образования объектов вещественной формы.

Всего выделено девять триад первого порядка. Направленность свойств череды новых объектов, формирующих новые формы взаимодействия бытия, можно обозначить как направленность четвертого уровня. Именно она показывает, что в процессе эволюционного развития окружающий мир (на планете Земля) в целом усложняется.

Когда образование новых объектов происходит несколько раз в рамках общего генезиса, то можно выделить триады второго порядка, на примере форм взаимодействия бытия – их три. При этом в основе триады второго порядка находится достаточно устойчивое образование (физическая, биологическая и нейронная формы взаимодействия), к нему добавляется относительно изменчивая и пластичная часть (химическая, генная, биосоциальная формы взаимодействия), а их сопряжение приводит к появлению интегрального нового, которое хотя и обладает свойствами двух предшествующих форм, но значительно от них отличается (вещественная, видовая и социотехническая формы взаимодействия). Направленность внутри триад, имеющая финал в виде нового интегративного объекта, обозначим как направленность пятого уровня.

Триадный цикл второго порядка можно рассматривать как один мегацикл, состоящий из трех триад второго порядка. Направленность (шестого уровня) внутри мегацикла показывает развитие от «неживой природы» (первый цикл) к «живой природе» (второй цикл) и далее к «разумной природе» (третий цикл).

На рисунке 3 (на иллюстрации)приведено схематическое изображение спиралей эволюционного развития бытия [Ячменев, 2017].Точка 11 – первичное явление бытия, которое находится под влиянием циклических воздействий; линии 11–21 – направленность развития явления 11 по восходящей расширяющейся спирали; линия 21–21 – граница максимального исторического развития явления 11; линия 31–31 – база сопряженного развития явлений бытия по формированию нового явления 12; линии 31–12 – направленность развития явления 11 по восходящей сходящейся спирали; точка 12 – новое явление бытия (аналогично точки 13…110).

Направленность четвертого уровня представляет собой направленность развития по вертикальной линии 11–12…18–19 по восходящей сходящейся спирали (показано через сужение радиуса спиралей). Ускорение эволюции обозначено через уменьшение расстояния между новыми формами взаимодействия бытия.

Важную роль в эволюционных процессах имеет и системная направленность изменений взаимосвязей объектов при их взаимодействии. Именно она «отвечает» за формирование новых форм его организации (объект, система, иерархия, вложенная иерархия), которые являются общими для всех его реальностей (объективной, субъективной и субъективно-объективной).

Начальный этап существования системы – ее развитие до момента, когда положительные обратные связи, возникающие при взаимодействии с другими объектами и окружающей средой, начинают уравновешиваться отрицательными обратными связями. В этот период система (иерархия, вложенная иерархия) проявляет системную направленность развития.

На втором этапе существования системы отрицательные обратные связи начинают преобладать над положительными, и взаимодействия в системе имеют направленность на сохранение устойчивого состояния. При изменении условий существования системы, связанных с получением дополнительного вещества или энергии, такая система может получить дальнейшее развитие (до новой точки равновесия положительных и отрицательных обратных связей), которое будет характеризоваться системной направленностью развития.

Возможет и третий этап – когда при изменении внешних условий, ведущих к уменьшению вещества и энергии в системе, в ней начнут преобладать положительные обратные связи, направленные на деградацию системы, то есть возникает системная направленность деградации.

Следует подчеркнуть, что в любой момент существования системы (иерархии, вложенной иерархии) в ней происходят и взаимодействия, направленные на сохранение устойчивого состояния, однако в периоды развития или деградации они не являются преобладающими.

Как уже указывалось выше, вложенность различных систем и иерархий, связанных с живыми организмами, имеет разную степень интегративности. В этом плане, например, аналогом государства (вложенной иерархии социальных систем) не может служить организм (он обладает значительно большей связностью). Таким аналогом может выступать экосистема соответствующего уровня. Степень интегративности у разных государств может отличаться, как, впрочем, и степень интегративности различных экосистем, поэтому вполне возможен подбор приемлемого экосистемного аналога для государств с различными формами правления.

Что касается всего человечества, то у него может быть только один адекватный экосистемный аналог – биосфера. Но сложность состоит в том, что человечество и биосфера находятся на разных этапах развития (на текущий момент имеют разную системную направленность). С некоторой долей оптимизма будем считать, что в биосфере все еще преобладают процессы, имеющие системную направленность устойчивого состояния. Развитие же человечества на данный момент характеризуется системной направленностью на развитие, что создает (при консервативном сценарии дальнейшего развития) неустранимые противоречия между этими вложенными иерархиями. Единственный вариант устранения (смягчения) этого противоречия – ускоренный переход человечества на путь системной направленности устойчивого состояния (табл. 2 на иллюстрации), что может быть осуществлено в рамках реализации уточненной концепции устойчивого развития (УР).

Конечно же, развитие мира происходит не только от воздействий, имеющих циклическую и системную направленности. На разных этапах развития важную роль могут играть и воздействия с другой направленностью (например, при формировании физической формы взаимодействия), но в целом представленная схема позволяет по-новому взглянуть на существование общих механизмов развития окружающего мира и его направленности.

Является ли эволюция человека продолжением биологической эволюции? Не совсем. Биологическая эволюция представляет собой вторую триаду второго порядка – «живую природу». Только в этой триаде в полной мере применимы генетические построения эволюционной биологии на базе синтетической теории эволюции, к которым, правда, необходимо в большей степени добавить второй аспект (см. рис. 2) биологического развития – эволюцию внутренней структуры (и внешних форм ее проявления) организмов, обеспечивающей их гомеостаз через процессы метаболизма и имеющей собственную логику развития.

С появлением нейронной формы взаимодействия начала образовываться третья триада второго порядка – «разумная природа», в которой ведущую роль в образовании новых форм взаимодействия стало играть сознание. Именно оно вносит основные изменения в поведение организмов, часть которых передается последующим поколениям внегенетическими методами (через культуру), а часть (наиболее стабильная) с течением времени закрепляется через эпигенетические и генетические изменения. Что касается непосредственно социотехнической формы взаимодействия, то здесь появился еще один мощный внегенетический эволюционный фактор – техника. Эволюция человека продолжается, но ведущую роль в этом процессе занимают не случайные генетические изменения, а направленное развитие, обусловленное сопряженным ростом по восходящей сходящейся спирали сознания и техники.

Список литературы

1. Галкин В.П. Проблемы современности: теоретические аспекты и основы экологической проблемы – толкователь слов и идиоматических выражений // Контекстное учебное пособие к циклу “Экологические проблемы человечества”. Экология, социология, философия, право. Часть – 2. Чебоксары, 1997. (http://terme.ru/termin/vlozhennye-sistemy.html).

2. Кунин Е.В. Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции; пер. с англ. М.: ЗАО Изд-во «Центрполиграф», 2014. 527 с.

3. Нейроны в головном мозге работают по принципу коллективизации, (02.04.2010). (http://ria.ru/science/20100402/217755655.html).

4. Эдельмен Дж., Маунткасл В. Разумный мозг /Пер с англ. М.: Мир, 1981. 135 с.

5. Ячменев В.А. Направленность эволюционных процессов и управление //Социум и власть. 2016. № 2 (58). С. 104–110.

6. Ячменев В.А. Устойчивое развитие: взаимосвязь экологической и социальной культур // Социум и власть. 2017. № 5 (67). С. 7–13.