Страницы: -
1 -
2 -
3 -
4 -
5 -
6 -
7 -
8 -
9 -
10 -
11 -
12 -
13 -
14 -
15 -
16 -
17 -
18 -
19 -
20 -
новении
дестабилизирующих факторов, эта программа реализуется в виде соот-
ветствующей реакции противодействия. Иначе говоря, неравновесные, отно-
сительно стабильные физические системы "импровизируют" свою реакцию про-
тиводействия дестабилизирующим факторам, а информационные имеют забла-
говременно полный "сценарий" такого противодействия.
В первом случае (в случае ФФС) соответствующие текущие физические па-
раметры обуславливают в своей совокупности реакцию противодействия теку-
щим дестабилизирующим систему факторам, т.е. сам "сценарий" этой реакции
никак не зафиксирован в объект-системе, а домысливается субъект-систе-
мой; а во втором случае (в случае ИФС) при помощи соответствующих физи-
ческих параметров в объект-системе записан кодированный текст детальной
программы реакции на будущую совокупность дестабилизирующих факторов,
т.е. объект-система заранее "знает" как она будет реагировать на те или
иные дестабилизирующие факторы. И эта программа осознается субъект-сис-
темой до реализации самой этой реакции объект-системы, конечно с неиз-
бежной компонентой субъективизма. В этом, по всей вероятности и заключа-
ется "незначительная", но принципиальная, даже фундаментальная, разница
между ФФС и ИФС. В случае ФФС программа "сценария" реакции объект-систе-
мы домысливается субъект-системой , т.е. "создается" ею самой, и не со-
держится в объект-системе; а в случае ИФС - эта программа реально су-
ществует в объект-системе и только осознается субъект-системой.
Подчеркнем, что в обоих случаях под понятием программы имеется в виду
план, схема четкой последовательности элементарных "действий", которые в
своей разворачивающейся во времени последовательности, образуют процесс,
т.е. динамическое явление, воспринимаемое как реакция объект-системы на
дестабилизирующие факторы, т.е. речь идет всегда о схеме динамического
явления.
По всей вероятности, из всего сказанного достаточно хорошо вырисовы-
вается принципиальная, фундаментальная разница между ФФС и ИФС, а следо-
вательно, между ФС и ИС. Поэтому представляется достаточно правомочным
постулировать существование этой фундаментальной разницы между ФС и ЖС
т.е. ИС, тем более, что принятие такого постулата не противоречит всем
накопленным человечеством знаниям. А отсюда неизбежно следует утвержде-
ние (или очередной постулат), что ФС и ЖС являются фундаментальными, из-
начальными формами существования материи и, что, по всей вероятности,
невозможен переход от любых ФС к ИС или ЖС в результате любого чисто фи-
зического развития.
Таким образом, еще раз подчеркнем, что можно с достаточной уверен-
ностью постулировать, что основным, если не единственным, специфическим
качеством или свойством ЖС является их имманентная способность к инфор-
мационным взаимодействиям, иначе говоря ЖС являются естественными ИС. И
этим качеством ЖС принципиально отличаются от ФС. Но не достаточно при-
нять такое утверждение. Нужно также четко сформулировать критерии одноз-
начной идентификации ЖС на фоне многочисленных ФС. А эта процедура, как
уже отмечалось, сводится к корректной дискриминации целенаправленных или
информационных процессов - ИП или ЦП, и направленных или физических - НП
или ФП. Следовательно, надо попытаться решить проблему такой дискримина-
ции. Иначе говоря, нужно сформулировать такое определение этих процес-
сов, которое и позволило бы осуществить такую дискриминацию. Очевидно,
что это определение должно быть сформулировано таким образом, чтобы
обеспечивалась четкая инвариантность, если конечно это возможно. Любая
относительность не позволит однозначно дискриминировать ЦП и НП, а сле-
довательно ЖС и ФС.
Уже отмечалось, что НП - это такие процессы, которые обусловлены всей
совокупностью качеств системы (включая структурные !) и окружающей среды
в момент реализации НП объект-системой. Причем, качеств, как наблюдае-
мых, так и не наблюдаемых субъект-системой. А причины, лежащие в основе
любых НП, имеют только физическую природу. Иначе говоря, характер наблю-
даемого НП полностью описывается или может быть описан физическими зако-
номерностями. Здесь надо подчеркнуть одно очень важное обстоятельство:
процедура дискриминации ЦП и НП по своей сути в обязательном порядке
подразумевает наличие некой субъект-системы, которая и осуществляет эту
дискриминацию. Без такой системы бессмысленно говорить об этой процеду-
ре.
Как уже отмечалось, ЦП - это такой процесс, сценарий которого забла-
говременно так или иначе зафиксирован в объект-системе, т.е. алгоритм
этого процесса каким-то образом закодирован структурно в некотором
пространстве качеств, характерных или присущих объект-системе. Но для
реализации этого алгоритма в виде ЦП объект-система помимо памяти, где
фиксируется этот алгоритм, должна обладать соответствующим исполни-
тельным механизмом и рецепторной системой (подсистемой), контролирующей
те или иные качества окружающей среды и самой объект-системы.
Ясно, что для адекватной идентификации ЦП субъект-система должна по-
нять закодированный алгоритм процесса. В противном случае ЦП будет восп-
риниматься как НП, обусловленный физическими причинами.
С другой стороны некоторая совокупность качеств объект-системы, в том
числе и структурных, может достаточно однозначно предопределить ее реак-
цию на те или иные изменения в окружающей среде, т.е. быть воспринята
как закодированный алгоритм будущего ЦП, а физические связи объект-сис-
темы воспринять в качестве механизма, реализующего этот алгоритм. В та-
кой ситуации неизбежна субъективность в оценках природы наблюдаемого
процесса.
Интуитивно вроде бы ощущается принципиальная разница между ЦП и НП,
но как только предпринимается попытка сформировать соответствующее фор-
мализованное понятие НП и ЦП сразу же выявляется, что невозможно выде-
лить отличительные, специфические качества ЦП для их однозначной, инва-
риантной дискриминации от НП. По все вероятности, это происходит потому,
что упускается какая-то сущность (или сущности), которую надо включить
на формализованном уровне в системы, формирующие понятия ЦП и НП. Сущ-
ности или качества может быть известные, а может быть и нет.
Если не решить проблему адекватного определения понятий ЦП и НП, то
все рассуждения о сущности ИС, ЖС, их соотношении к ФС становятся если
не бессмысленными, то по крайней мере очень неубедительными. Ведь для
того, чтобы все эти рассуждения приобрели бы хоть какую-нибудь значи-
мость, надо четко, однозначно на формализованном уровне представить о
чем идет речь, т.е. что такое информация, ЦП и ИС.
Анализ попыток дать адекватное определение таким понятиям как инфор-
мация, ИС и ИП показывают, что, по всей вероятности, изначально надо по-
пытаться дать удачное определение ИП, а уже после этого можно будет ин-
формацию определить как причину, лежащую в основе ИП, а ИС - как систе-
му, способную реализовать ИП. В таком варианте проблема адекватного оп-
ределения всех перечисленных выше понятий сводится к адекватному опреде-
лению сущности ИП. Утверждение, что в основе любого ИП лежит хоть одна
причина, не имеющая физической пророды, правильна с позиций понимания
природы ИП, но мало что дает с точки зрения возможности однозначной
идентификации наблюдаемого процесса в качестве информационного. Ведь лю-
бая принципиально нефизическая причина в итоге так или иначе проявляет
себя как некоторое физическое явление уже хотя бы потому, что любая ин-
формация должна быть зафиксирована на каком-нибудь физическом (матери-
альном) носителе, и сам ИП в итоге реализуется всегда как некоторое фи-
зическое явление, т.е. приобретает вид ФП, т.е. НП.
В настоящее время можно однозначно считать, что проблема сущности ге-
незиса живых систем наукой не решена даже приблизительно. Правда выявлен
достаточно большой комплекс специфических качеств, которые присущи
только живым системам. Но в то же время нет строгого обоснования, что
этот комплекс не только необходим, но и достаточен. Можно считать, что
выявлены только некоторые системные качества ЖС, но пока нет четкого по-
нимания природы взаимообусловленности между этими качествами (связями)
и, что самое главное, - абсолютно не известен системообразующий фактор
или факторы. По всей вероятности последнее обстоятельство и позволяет
сделать вывод, что не все системные качества ЖС выявлены. Эта ситуация и
допускает практически полный произвол в умозрительных процедурах выявле-
ния наиболее специфических системных качеств ЖС. В то же время, в любом
случае можно однозначно утверждать, что любой ЖС имманентно свойствены
управляющие функции, в основе которых всегда лежат информационные про-
цессы (взаимодействия), поэтому достаточно обоснованным представляется
утверждение, что в качестве наиболее специфического системного свойства
ЖС можно принять именно эту их способность к информационным взаимо-
действиям. Отсюда однозначно следует следующее моноатрибутивное опреде-
ление живых систем:
Живые системы - это информационные системы.
И принять, что наиболее значимым, специфическим системным качеством
живых систем (организмов), является их имманентная способность реализо-
вывать информационные процессы. Этим качеством они принципиально отлича-
ются от неживой материи.
Использование информационного подхода при изучении живой материи мно-
гими исследователями представляется чрезвычайно перспективным. Например,
А.А.Ляпунов отмечал, что информационный подход позволяет ставить новые
конкретные вопросы перед науками о живой природе, в частности вопрос о
еще не открытых элементах структуры организма, которые могли бы быть ма-
териальными носителями биологической информации в определенных случаях.
Информационный подход делает возможным такой способ рассмотрения биоло-
гического объекта, при котором его субстратная природа вообще не будет
играть какой-либо существенной роли. В любом случае такой подход предс-
тавляется более перспективным, т.к. позволяет выявить новые, сугубо ин-
формационные качества ЖС, которые пока не попадают в поле зрения науки о
живом. В.А.Заренков в [19] совершенно правильно отмечает, что изучая не-
кую сущность с использованием методов определенной науки нельзя выявить
в изучаемом объекте некие качества не входящие в компентенцию данной на-
уки. Например, нельзя отыскать в организме что-либо не относящееся к
физхимии, пока для его изучения используются только методы физической
химии.
Глава 4. ПРОБЛЕМА ЭВОЛЮЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ
Ситуация с определениями понятий эволюция и развитие также не очень
однозначна. Разные авторы по-разному трактуют сущность этих процессов.
Понятие развития в [1] определяется как необратимое, определенно нап-
равленное и закономерное изменение материальных и идеальных объектов,
приводящее к возникновению у них нового качества. Свойство закономернос-
ти развития указывает на то, что в основе развития лежат не случайные
события, а события, проистекающие из самой сути объекта и из типа его
взаимодействия с окружающей средой. Направленность развития означает,
что в процессе развития постепенно накапливаются однокачественные изме-
нения, определяемые типом взаимодействия данного объекта с окружающей
средой и его внутренними противоречиями. Совокупность однокачественных
изменений и определяет направленность изменения объекта.
Согласно [27] эволюция, развитие - это прежде всего создание новых
структур, переход от одних квазистационарных состояний к другим, которые
могут быть не очень близкими к исходным. Это определение, по всей веро-
ятности, надо несколько уточнить и указать, что, во-первых, речь идет о
системах; во-вторых, что имеется в виду создание (возникновение) вообще
новых системных качеств - не только структурных, но и функциональных.
В настоящее время различают классический и бифуркационный механизм
эволюции физических систем. Первый характеризуется медленным накоплением
небольших изменений. Второй обеспечивает быстрые, практически скачкооб-
разные изменения сразу многих качеств развивающихся систем. Считается,
что в эволюционном процессе бифуркационного типа присутствует также и
"наследственность": каждое новое состояние определяется предшествующим и
характером внешних воздействий. Запуск "катастрофы", т.е. бифуркационно-
го процесса, осуществляется случайными внешними воздействиями. В науке
имеются большие, но пока не реализованные, надежды с позиций бифуркаци-
онных процессов обосновать эволюционное развитие ФС в ЖС.
Принято различать два основных способа развития, эволюции систем.
Первый способ обеспечивает отбор и сохранение систем, обладающих только
большей энергией внутренних связей, т.е. этот способ развития характерен
для ФС. Второй способ развития - сохраняет те системы, которые обладают
наибольшим многообразием способов поведения в ответ на разнообразные
внешние воздействия, т.е. сохраняются системы с наибольшим запасом ин-
формации - негэнтропии, возрастающим в процессе развития. Очевидно, что
второй способ развития характерен только для ИС [24].
Выделение этих двух способов развития систем, а скорее, можно сказать
- их противопоставление, еще раз подчеркивает фундаментальную разницу
между ФС и ИС.
Большинство исследователей, занятых проблемой генезиса живого, в нас-
тоящее время сходятся во мнении, что вероятность одномоментного преобра-
зования ФС в ЖС по физическим, в основном стохастическим причинам, исче-
зающи мала. Чтобы получить разумные значения этой вероятности нужно или
вкорне пересмотреть основополагающие принципы теории вероятности, или же
допустить возможность развития ФС в известные ЖС с поэтапным, постепен-
ным накоплением всех качеств, определяющих известные ЖС. Первый вариант
отпадает, т.к. существующая теория вероятности во всех остальных случаях
пока "работает" хорошо. Что касается второго варианта, то здесь возника-
ет, уже неоднократно упомянутая, проблема промежуточных форм, т.е. сле-
дов некой "протожизни". Все попытки экспериментально, искусственно восп-
роизвести процесс развития ФС в ЖС также были неудачны.
Для того чтобы представить поэтапный процесс развития ФС в ЖС нужно
выделить из всей совокупности качеств, определяющих ЖС, некоторое одно
качество. Описать процесс стохастического развития ФС, в результате ко-
торого она приобретет это качество. Потом взять другое качество и т.д.
Но даже если значение вероятности такой стохастической "однофакторной"
эволюции ФС окажется в разумных пределах, вероятность реализации всей
цепи такого "по-шагового "преобразования ФС в ЖС, как правильно отмечен-
но в [30], все равно окажется исчезающи мала. Но главное не это. Нужно
обосновать эффективность такого однофакторного процесса развития ФС,
причем не единичного, а массового. Так например, есть версия, что про-
цесс "генетической" матричной передачи структуры предшествовал живой ма-
терии. Эта версия основывается на результатах исследований последних
лет, которые показали возможность синтеза полимеров на минеральных по-
верхностях. Наблюдался синтез полипептидов на глинах и полинуклеотидов
на базальтах. В минералах может реализоваться 3-5-ти буквенный неперек-
рывающийся код. Прослежено воспроизводство до тридцати "поколений" слоев
глины при матричном синтезе самих глин. Отсюда возникло предположение,
что эти минеральные матрицы могли послужить основой для первых предкле-
точных систем. Далее предполагается, что матричное копирование полимеров
на минералах могло привести к образованию коротких цепей нуклеиновых
кислот, которые якобы способны размножаться и вне связи с живым организ-
мом (клеткой). Дальнейшее развитие привело эти цепи к РНК, а затем к
ДНК, которая в силу своей устойчивости к повреждениям, оказалась наибо-
лее надежной для выполнения функций передачи наследственности. Потом уже
развитие привело к возникновению "полноценной" клетки.
Вот типичный ход рассуждений, в которых упускается главное: матричное
копирование минералов и полимеров на минералах - это копирование струк-
тур статических систем, причем типа ФС, а не копирование информации о
структуре и функциях динамичеких систем, т.е. не копирование информаци-
онных систем! В приведенных рассуждениях также неясно какие причины
должны лежать в основе процессов развития коротких нуклеиновых цепей в
РНК, РНК в ДНК и т.д. И пока нет самой жизни, что будет записывавться в
ДНК? Конечно никакого экспериментального подтверждения эта версия гене-
зиса ЖС пока не имеет.
Рассмотрим другой вариант такой "однофакторной" теории развития ФС в
ЖС. По этой теории выделяются два качества ЖС как "самых" специфичных
[30]. Первое качество - это способность однозначно (с точностью мутаци-
онных процессов) воспроизводить информацию, записанную на молекулярном
уровне о структуре (по всей вероятности, и о функциях, К.В.) живого.
Второе качество - это киральная чистота, т.е. в живой материи полностью
нарушена зеркальная симметрия. В неживой природе все известные процессы
препятствуют этому. Поэтому, еще В.И.Вернадский киральную чистоту считал
важнейшим признаком жизни [18] (важнейшим, но не единственным, К.В.). В
[30] отмечается, что в рамках теории "бифуркаций", "катастроф" можно по-
лучить эффект "скачкообразного" возникновения кирально чистой структуры
из первоначальной смеси оптических антиподов. Отсюда В.И.Гольданский
(см. предисловие к [30]) делает вывод, что доказана возможность возник-
новения живого из неживой материи в результате некоторого "биологическо-
го Большого взрыва" (по аналогии с "Большим взрывом", давшим, как счита-
ется, начало нашей Вселенной), который произошел на каком-то этапе раз-
вития Вселенной и привел к зарождению жизни, но не во всей Вселенной и
не во всех возможных Солнечных системах и даже не во всей Солнечной сис-
теме, а только на Земле.
Но здесь опять упускается тот момент, что киральная чистота - это
только одно из качеств, средств, может и основных, которое используется
в ЖС в процессе ее функционирования, в частности при генетической пере-
даче информации. А вот в результате какой бифуркации, катастрофы могла
одновременно во множестве возникнуть информация (однотипная) онтогенеза
клетки и быть зафиксированной, в частности, в ДНК? Не ясно. Ясно только
то, что вероятность такой "катастрофы" также исчезающи мала. Или опять
речь идет о некой примитивной "протожизни"; тогда какой, и где ее следы?
Насколько известно, даже возможность получения просто кирально чистой
структуры по этой теории экспериментально также пока не подтверждено.
Так приблизительно обстоит дело со всеми теориями поэтапного развития
ФС в ЖС по стохастической причине.
Главными факторами эволюции ЖС по Ч.Дарвину являются изменчивость,
наследственность и естественный отбор. Изменчивость создает то многооб-
разие форм живых систем, откуда механизм отбора выделяет системы, кото-
рые будут реализованы природой. Изменчивость подразумевает наличие в лю-
бом процессе развития стохастической составляющей [27]. Считается, что
главным организационным принципом эволюции является - усложнение, диффе-
ренциация форм движения материи, в частности живой материи. Таким обра-
зом, при объяснении сущности эволюционного процесса постулируется:
во-первых, вероятностная природа изменчивости (механизм случайных мута-
ций); во-вторых, прогрессивный характер эволюции. Последнее положение
нашло отражение в 5-м законе энергоэнтропики о преимущественном разви-
тии. Согласно этому закону в каждом классе материальных систем преиму-
щественное развитие получают те системы, которые при данной совокупности
внутренних и внешних условий достигают ма