Пользовательского поиска
Экология
Новости
Библиотека
Законодательство
Эко словарь
Заповеди экологии
Ваш вклад в дело
Вы не поверите!
О проекте




Детский развивающий центр наш клуб цена www.mai-club.ru.




предыдущая главасодержаниеследующая глава

Согласование стратегий - миф или реальность!

От характера ответа на этот вопрос, если в него вдуматься, зависит будущность цивилизации! И, ставя задачу глобального моделирования, я уже как бы предваряю положительный ответ на него. В самом деле, ведь цель, которую преследуют люди, строящие модели биосферы, создать средства для разработки такой стратегии развития человечества в условиях НТР, которая в максимальной степени соответствовала бы собственной «стратегии» природы. Нет ли тут противоречия в самой постановке вопроса? Ведь стратегия Разума определяется целями, то есть «видимым будущим» или «желаемым будущим». Природа же целей не знает, у нее все делается не «для того, чтобы...», а просто «потому, что...», ее поступки определяются не будущим, не целями, а произвольными причинами. Как можно согласовать наше «чтобы» с се (природой) «потому»?

Стратегия природы - прекрасная метафора, но ведь не метафорами создается наука... Поставленный вопрос это, по сути дела, одна из формулировок вечного вопроса разума к самому себе о своем месте в мире. И ответом на него всегда были не конечные «формулы», а сам уровень размышлений над ними, кардинальная идея, определяющая пути поиска ответа. Поэтому давайте и мы лишь поразмышляем над этим вопросом, исходя из современного уровня познания природы и из той идеи, которую мы обозначили в предыдущем разделе, - идеи самоорганизации.

Мы живем в чудесном, странном и невероятном, точнее термодинамически крайне маловероятном мире. Современной физикой доказано: в материальном мире властвует случайность - материя подвержена непредсказуемым случайным (стохастическим) изменениям (флуктуациям). Они определяют всю картину микроуровня. Их проявление мы регистрируем и на макроуровне. Так, например, интенсивность мутагенеза, то есть вероятность появления мутаций, а вместе с ними и новых свойств живого вещества, прямо зависит от температуры среды, от интенсивности движения молекул, носящего случайный характер.

Однако есть и другие, не связанные с микроуровнем источники стохастического поведения материи. К их числу относится, например, не так давно открытое американским ученым Лоренцом явление странного аттрактора, когда дальнейшее развитие какого-то процесса практически перестает определяться прошлыми состояниями. Иными словами, в таких далеко не редких ситуациях крайне малые воздействия (причины) могут иметь сколь угодно значительные последствия.

Свойства системы в условиях странного аттрактора оказываются неотличимыми от свойств стохастических систем, несмотря на то, что такая система может быть вполне детерминированной.

И вот здесь мы встречаем большую «малопонятность». В самом деле, если следовать логике, развиваемой в классической термодинамике, то мир, полный стохастических самопроизвольных движений, совершающихся или возможных, должен очень скоро превратиться в равномерный хаос, в котором, говоря словами автора «Алиса в стране чудес», все становится «строго как попало». А наш мир вопреки, казалось бы, термодинамической «очевидности» довольно сильно упорядочен и, более того, продолжает развиваться и усложняться. Возникают все новые, более сложные и «современные» формы организации материи.

Этот процесс слишком универсален, чтобы считать его случайностью, выигрышем в термодинамической лотерее. Очевидно, что он - проявление достаточно общих закономерностей. Какие-то универсальные механизмы - законы - - преобразуют хаотическое движение материи в направленную эволюцию от простого к сложному. Иными словами, у природы существует какая-то направленность к будущему.

Эта мысль, конечно, не нова. Она встречалась еще у Аристотеля. И не только у него, но и много раньше - в самых разных мифологических системах, например. Новое, что вносят современные представления о самоорганизации материи, - это поиски источников подобной ориентации эволюционного процесса не вне пределов мира вещественного, а в самой материи, в механизмах ее движения.

Мы еще очень многого не знаем, да и путь, пройденный наукой, еще достаточно короток, чтобы достичь сокровенного. Тем не менее мы уже о многом можем догадываться и даже говорить. Попробуем ответить сначала на самый «простой вопрос». Какие же свойства материи и механизмы способны в принципе обеспечить движущейся материи подобную направленность?

Я думаю, что ответ на этот вопрос в какой-то степени уже содержится в учении Дарвина. Во всяком случае, им уже был выработан язык, с помощью которого можно описать основное течение мирового синергетического процесса. Три основных ключевых слова этого языка еще в прошлом веке были произнесены Дарвином - изменчивость, наследственность, отбор!

Конечно, сегодня мы представляем себе процессы эволюции (развития) гораздо шире и глубже, чем это могло быть во времена Дарвина. Поэтому эти три фундаментальных понятия приобретают для нас иное, более глубокое содержание.

Об изменчивости в самом общем виде мы уже говорили, когда речь шла о стохастических движениях материи. Однако стохастика вовсе не означает непредсказуемого хаоса. Ведь столь же очевидно и то, что прошлые состояния материальной системы в той или иной степени предопределяют ее будущее, воздействуют, влияют на его характер, а какие-то особенности (характеристики) системы и вовсе сохраняются, какими бы ни были случайные воздействия.

Сами изменения, раз совершившись, тоже могут закрепиться и сохраниться, как, например, мутации в живых организмах. Все это в самом общем виде мы и называем наследственностью. Значит, наследственность проявляется в той или иной форме и в мире живого и неживого вещества.

Взаимодействие наследственности и изменчивости порождает сложные коллизии. Определенные объективные причины - законы - делают одни изменения невозможными, другие - маловероятными, третьи - по большей части короткоживущими, а какие-то - их меньшинство - позволяют сохраниться и закрепиться.

Существование таких законов тоже несомненно - не будь их, мы жили бы в совершенно неупорядоченном и абсолютно непредсказуемом мире. Действие этих законов, принципов и реализуется в последнем элементе дарвиновской триады - в отборе.

Теперь достаточно предположить, что среди множества механизмов отбора существуют такие, под действием которых с большой вероятностью закрепляются те изменения, что повышают организованность, сложность системы, и направленность эволюции получит объяснение как результат определенных «предпочтительных выборов», косвенно осуществляемых природой. Тогда метафора «стратегия природы», ее цели обретают вполне реальное содержание, не противоречащее постулатам естествознания материалистического миропонимания.

Попробуем под этим углом зрения взглянуть на систему принципов и механизмов отбора, действующих в природе и обществе.

Все, что происходит в мире, - действие всех природных и социальных законов - можно представить как постоянный отбор: из мыслимого - мысленно допустимого, выбирается возможное. Этот отбор осуществляют и законы Ньютона, и внутривидовая конкуренция у животных, и основные балансовые соотношения экономики... Так что во всех динамических системах совершается непрерывный отбор. И - совсем как у людей - далеко не в каждом случае конкретный результат «выбора» может быть предсказан заранее.

Для достаточно детальной классификации, а тем более описания механизмов, определяющих такой «выбор», время еще не настало. Такая классификация была бы равносильна полному описанию всех процессов, протекающих в природе, и наук, которые их изучают. Но два типа механизмов я считаю необходимым выделить. Об этом я уже кое-что говорил в предыдущих главах этой книги.

Первый класс таких механизмов можно условно назвать механизмами адаптационного типа. К их числу относятся, например, дарвиновские механизмы естественного отбора. Под действием таких механизмов система не может быстро приобрести какие-либо принципиально новые, неожиданные свойства. Они рождают медленные изменения. Поэтому результаты действия этих механизмов могут быть с большой точностью предсказаны и спрогнозированы (пример - селекционная деятельность агронома, создающего новые сорта злаков, обладающих заданными свойствами).

Другой тип механизмов уже совершенно иной природы. Под их действием происходит не медленное накопление изменений, а стремительная перестройка. Такие перестройки в системе происходят в тех случаях, когда нагрузки на систему начинают превосходить некоторый порог. Тогда ее старое состояние теряет устойчивость и система как бы выходит на пересечение нескольких каналов эволюционного развития, ибо в этом случае допустимой оказывается целая совокупность новых состояний. В математике такие точки ветвления, потери однозначности траекторий развития, как мы уже говорили, называются точками бифуркации, а сами механизмы, выводящие систему в состояния, характерные потерей однозначности путей продолжения развития, мы будем называть бифуркационными. (После работ французского философа Рене Тома возникла новая дисциплина - «теория катастроф». Если использовать ее терминологию, то бифуркационные механизмы можно называть катастрофическими.)

Какой из возможных «каналов эволюции» выберет система, по какой траектории пойдет ее развитие после точки бифуркации - предсказать заранее нельзя. Это обстоятельство носит принципиальный характер, поскольку выбор траектории развития будет зависеть от случайных воздействий на систему, которые могут быть и очень малыми, но в силу природной «изменчивости» всегда присутствуют. Можно лишь утверждать, что какой бы вариант развития ни оказался выбранным, системе все равно придется подчиняться некоторому «своду законов» природы, выстроенному в жесткой иерархической последовательности.

Начинают эту иерархию законы сохранения вещества, энергии, количества движения..., которое никому не дано нарушать. Но оказалось, что эти законы обладают удивительной особенностью. Они допускают вариационную трактовку. Это означает, что они могут быть сформулированы в терминах минимизации некоторой величины. Например, при любом перемещении физической частицы в пространстве и любом изменении физической величины во времени законы сохранения как бы выбирают самую экономную траекторию. Так, известный закон о равенстве углов падения и отражения светового луча можно было бы при желании сформулировать следующим образом: луч света должен отразиться от поверхности таким образом, чтобы общая длина пути, которую ему предстоит пройти, оказалась в конечном счете минимальной. Законы Ньютона, как это показал впервые еще в XVIII веке французский ученый Мопертьюи, также допускают вариационную формулировку.

Вариационные принципы (они были установлены сначала в механике, затем в электродинамике и т. д.) доставили много хлопот не только математикам и физикам, которые их открыли, но и всем естествоиспытателям и особенно философам. Существование вариационных принципов создает представление о том, что в природе существует некая «высшая целесообразность», а физическая части-па, начиная свое движение, как бы уже заранее сообразуется с конечным результатом.

Есть от чего прийти в смятение! Добрую сотню лет вокруг вариационных принципов кипели страсти, пока математики не показали, что такая «разумность» законов механики не связана с какой-то специфической, извне заданной разумностью природы, а неизбежно вытекает из законов сохранения. Более того, можно показать, что живи мы в другом мире, с другими законами сохранения, всегда можно было бы определить такие величины, для которых реальные движения доставляют минимальные значения.

Следовательно, достаточно наиболее общего и очевидного закона материального мира - ничего не возникает из ничего и не пропадает в никуда, - чтобы заранее заставить природу делать «разумный» и «целенаправленный» выбор. И, значит, между ее «фильтрами отбора» и нашими «критериями выбора» нет такой уж непреодолимой пропасти.

Не правда ли, метафора «стратегия природы» оказывается все более точной и содержательной? Это следствие Солее глубокого понимания законов того мира, в котором мы живем.

Но для объяснения развития мира, его непрерывного усложнения, того, что мы называем самоорганизацией материи, законов сохранения и других принципов отбора, установленных физикой (например, второй закон термодинамики, который не следует из законов сохранения), недостаточно. Нужен еще хотя бы один - такой, который давал бы более сложным системам известные «преимущества» перед более простыми.

Современное естествознание все больше обращает внимание на эмпирический принцип «минимума диссипации энергии».

Суть его в том, что из множества возможных состояний или движений системы, равно соответствующих фундаментальным законам природы, реализуется то, при котором рассеивание энергии системой (или, что то же самое, рост ее энтропии) минимально. Таким образом, этот принцип замыкает иерархическую схему принципов, определяющих движение косной материи.

Похожий принцип был сформулирован в 1931 году Л. Онсагером применительно к задачам неравновесной термодинамики и в 1946 году И. Р. Пригожиным. Эти принципы получили строгое обоснование лишь для некоторого достаточно узкого класса явлений. Говоря, что тот или иной принцип обоснован, я имею в виду возможность вывести из него законы сохранения или другие обоснованные принципы, и обратно - из законов сохранения как следствие получить изучаемый принцип.

Выходит, что принцип Онсагера - Пригожина является следствием законов сохранения физики для некоторого класса задач неравновесной термодинамики (о соотношении принципов Онсагера - Пригожина и принципа минимума диссипации см. в книге: Моисеев Н. Н. Алгоритмы развития. М., «Наука», 1987).

Что касается принципа минимума диссипации, то он не только не обоснован, но я думаю, что его, быть может, и нельзя обосновать математически - это эмпирическое обобщение, поскольку примеров, ему противоречащих, я не знаю, то есть это независимый принцип.

Мне хочется думать, что принцип минимума диссипации - всего лишь частный случай другого, значительно более общего принципа, справедливого и для живого вещества, который можно было бы назвать принципом экономии энтропии. Попробую сформулировать его в следующей форме.

Если в данных условиях возможно существование нескольких форм организации материи и ее движения, не противоречащих законам сохранения и другим принципам отбора, то реализуется, точнее, наибольшие шансы на сохранение стабильности и последующее развитие имеет именно та форма организации, которая позволяет утилизировать внешнюю энергию и материю в наибольших количествах и наиболее эффективно.

Этот принцип нельзя доказать, то есть вывести из каких-либо других постулатов или уравнений. Но с позиции естествознания можно, по крайней мере, объяснить механизм его действия и даже, если угодно, необходимость его существования.

Вспомним, с чего началось наше рассуждение - с невероятности существования нашего мира - устойчивого, хорошо организованного, непрерывно усложняющегося, несмотря на действие второго начала термодинамики. Вероятно, мы не ощущаем «термодинамического хаоса» нашего мира по той же причине, по которой не замечаем, например, одно из наиболее очевидных проявлений этого хаоса - броуновское движение, порожденное хаотическим движением молекул: большая часть хаотических движений настолько эфемерна, что наблюдатель из макромира просто не успевает заметить - они гасят друг друга.

Острова стабильности, которые только и доступный нашему восприятию, могут существовать лишь за счет притока внешней энергии (и материи). Это следует из второго начала термодинамики. Естественно, что те системы, которые способны поглощать энергию эффективнее, они получают определенное «преимущество» в «гармонизации хаоса». А это, как правило, более сложно организованные системы.

Так что постоянное повышение организованности - важнейший элемент «стратегии природы», важнейший критерий ее выборов. Вот почему я считаю, что уже сейчас можно предположить, что принцип экономии энтропии как бы замыкает «свод законов» природы, управляющих отбором: он «выбирает» из тех возможностей, из тех траекторий развития, которые согласны остальным законам природы, то есть следуют им, тот (или те) путь развития, те формы организации, которые обеспечивают минимальный рост энтропии. То есть он несет ответственность за направленность эволюции.

Примечание. Я хочу еще раз подчеркнуть, что принцип минимума диссипации не более чем гипотеза, необходимая для выбора определенной формы состояния вещества в тех случаях, когда целое множество состояний может быть допущено законами физики. Этот принцип использовался для изучения стационарных течений суспензий и вторичных течений, возникающих после потери устойчивости. Подобные соображения применялись и во многих других прикладных работах, и всякий раз они давали результаты, совпадающие с опытными данными.

Однако говорить о такой раз и навсегда заданной иерархии принципов отбора можно лишь тогда, когда речь идет о неживой природе - о косном веществе по терминологии В. И. Вернадского, В живой природе все гораздо сложнее. Конечно, эта иерархия в той или иной степени сохраняется и там, и законы физики ничто живое переступить не может. Но она, иерархия, уже далеко не исчерпывает всех возможных вариантов развития. Одни и те же законы природы допускают, например, бесконечное разнообразие видов и бесконечное разнообразие поведенческих реакций для особи каждого вида.

Переход на новый уровень организации, переход от косного к живому веществу сопровождается и появлением новых принципов отбора - это фундаментальный факт. Природе приходится наделять живое существо естественным стремлением сохранить свою стабильность, свой гомеостазис, целостность. Это, по существу, целая совокупность условий и требований, относительное значение которых меняется от ситуации к ситуации.

Живому веществу присущи отрицательные обратные связи, компенсирующие внешние возмущения: нечто подобное закону Ле-Шателье в неживой природе. Но отличие здесь принципиальное: закон Ле-Шателье - это следствие законов сохранения, то есть законов физики и химии, а обратные связи, обеспечивающие стабильность живого существа, невыводимы из законов сохранения, не являются их следствием.

Появление обратных связей у живого вещества по прежнему являет собой тайну за семью печатями -самая сокровенная ее тайна!

Итак, на новом уровне организация материи - на уровне живого вещества - исчезает жесткая иерархия приоритетов. Замыкают «свод законов» теперь два несовпадающих принципа - принцип гомеостазиса, требующий системы отрицательных обратных связей и принцип минимума роста энтропии, реализация которого на уровне живой материи нуждается в положительных обратных связях.

Всякое живое существо, всякий вид, популяция как бы отыскивают сами для себя оптимальную систему приоритетов, «решают», на какую из своих функций надо делать ставку в первую очередь. А уж естественный отбор - важнейший из «фильтров», действующих на уровне биоты, - сам отсекает тех, кто хуже «просчитал» свои приоритеты и оказался хуже приспособленным к среде и конкретной обстановке. И хотя в отличие от физической частицы живая система не обязана реализовать траекторию, доставляющую минимальное значение принципу Гамильтона, например, когда ее шансы на сохранение гомеостазиса резко уменьшаются по мере того, как она от такой оптимальной траектории отклоняется, только поди знай, где тут оптимум - ведь критериев много, может быть, даже бесконечно много и некоторые прямо противоречат друг другу! Да и относительная важность их все время меняется.

В этих условиях для поддержания гомеостазиса жизненно важным условием становится информация (а следовательно, и память!) - то есть возможность менять свое состояние не непосредственно под действием каких-то физико-химических процессов, как «меняется», например, скала от землетрясения или лес от пожара, не только под влиянием прошедшего, а с опережением, уже от одного приближения этих опасных или желательных воздействий!

Так, в живой природе становится решающим фактором еще один, важнейший для нас принцип отбора - обратные связи!

Еще один принцип отбора в природе - обратная связь
Еще один принцип отбора в природе - обратная связь

До поры до времени такие связи, например, условные рефлексы, определяющие, в частности, специализацию живого существа, справляются с задачами «просчета» приоритетов и приспособления к среде. Но даже в условиях относительной стабильности внешней среды существуют какие-то пределы, за которыми от дальнейшей специализации может быть больше вреда, чем пользы: виды, очень хорошо приспособленные к данным конкретным условиям, могут просто исчезнуть даже при незначительном изменении этих условий.

И вот наступает момент, когда механизмы адаптационного типа не могут больше обеспечивать дальнейшую «оптимизацию», сохранять необходимый уровень гармонии между организмом и остальной природой. Она, как опытный вычислитель, обнаруживший, что последовательный перебор больше не повышает точности решения, включает свой аналог метода Монте-Карло - бифуркационные механизмы. Их последствия непредсказуемы и, вероятно, чаще всего гибельны для данной популяции или вида. Но природа за ценой не стоит - достаточно и того, что в некоторых случаях, может быть, чрезвычайно трудных, появляются новые, более совершенные и более высокоорганизованные виды.

Я употребил слово «выигрыш». Оно, наверное, резануло слух читателя, и он, может быть, подумал, что это оговорка. Действительно ли гиппопотам что-то выиграл по сравнению с амебой? Что это - позиция или метафора?

Это очень непростой вопрос. Я говорил, так сказать, с точки зрения природы. Если принцип минимума диссипации энергии действительно универсален, если обусловленное им усложнение (цефализация), повышение организованности, борьба с термодинамическим хаосом, словом, то, что мы называем развитием, действительно присуще природе, то тогда для природы любой прорыв в новое _ безусловный выигрыш, новый шаг в реализации ее стратегии, в использовании запаса организационных форм, потенциально присущих нашему миру. Ну а для самих «усложняющихся»?

Тут вопрос сложный, может быть, даже неправомерный. В природе происходит непрерывный процесс роста разнообразия. Его иногда называют законом дивергенции от французского слова «divergense» - расхождение. Но это не самостоятельный закон - он следствие изменчивости, присущей природе, и возникает в результате действия механизмов развития и, главным образом, бифуркационных.

Уважаемый читатель, я часто употребляю слово - если: если это не так, то... Иначе я не могу. Ведь я раскрываю ту схему, ту позицию, которая складывалась у меня в течение многих лет, - это мое видение мира. Оно мне кажется совершенно очевидным, и тем не менее я знаю умнейших и достойнейших людей, которые по-другому видят наш грешный мир. И я, как исследователь, не могу не допустить возможность того, что где-то в моих исходных посылках кроется ошибка или неточность, полностью перестраивающая всю нарисованную картину, вот почему я и говорю - если.

Но вернемся к обсуждению предлагаемой позиции. Из всего сказанного выше следует, что развитие - следствие отбора. И уже из одного этого понятно, что развитие живых систем, отдельных организмов, популяций, видов происходит не от хорошей жизни. С этой точки зрения в лучшем положении, может быть, окажутся как раз те, кто сумел «отсидеться» вне дальнейшего развития, например термиты, так хорошо приспособившиеся к раннему мезозою, что и сейчас в своих термитниках сохранили климатические условия, которые существовали на нашей планете 300 - 400 миллионов лет назад. А те, кто «выбрал развитие»?.. С ними сложнее.

Мы уже говорили, что критерии, по которым происходит отбор в живой природе, во многом противоречивы. Противоречий там действительно много. Но самое общее, радикальное, как мне кажется, следующее. С одной стороны - законы эволюции заставляют живые системы постоянно стремиться к более эффективному использованию внешней энергии: переходить к кислородному дыханию, к активному поиску пищи и т. д. И те, кто добивается этого, получают дополнительные и весьма значительные шансы в межвидовой конкуренции. Но, с другой стороны, чем сложнее система, чем больше у нее параметров, тем больше она подвержена случайностям, тем больше у нее поводов неверно «просчитать приоритеты», ошибиться. Или же оказаться в точке бифуркации. А мы уже говорили, что бифуркация - это не только «шаг в светлое будущее», но и огромный риск вообще «выйти из игры». И системе, уж очень дорожащей своим гомеостазисом, устойчивостью, сохранением своего status quo, лучше подальше держаться от любых усложнений! Бог с ними, с преимуществами, - прямо как у людей!

Если в эволюционной игре кто-то и выигрывает, так это те виды, кто сумел добиться оптимального в данных условиях компромисса между обоими критериями, обеими тенденциями! А правил для такого компромисса нет. Все решает отбор. Отсюда и потрясающая драматичность всех процессов эволюции живой материи,

Вот вам пример. Первые из биологических образований (или одни из первых - чтобы не навлечь гнева биологов), которые мы можем отнести к категории живых существ, были прокариоты, овладевшие искусством фотосинтеза, то есть способностью создавать свою биомассу за счет энергии Солнца. Они были бессмертны - их существование и жизнедеятельность могли быть вечны! Их можно было, конечно, разрушить, уничтожить, как любой предмет, но опять же, как любой безжизненный предмет, естественной смерти они не знали. Внутри их организмов не было естественных причин окончания жизнедеятельности. Да и разрушить их было непросто. Свой гомеостазис они сумели сохранять просто на диво! Жившие в почти кипящем океане, в крайне нестабильной среде, при высочайшем уровне естественной радиации и интенсивности ультрафиолета - озонового слоя тогда еще не было, - они, вероятно, были самыми жизнестойкими из когда-либо существовавших в природе видов. Может быть, среди тех сине-зеленых водорослей, которые столь активно «осваивают» наши волжские и днепровские водохранилища, сохранились отдельные организмы, жившие на Земле более трех миллиардов лет назад.

И все же будущее принадлежало не им. Когда прокариоты наполнили газовую оболочку Земли достаточным количеством свободного кислорода, появились эукариоты. Благодаря кислородному дыханию, которым овладели эукариоты, они смогли куда более эффективно использовать солнечную энергию и гораздо быстрее развиваться. Но заплатили они за свое преимущество чудовищную цену - они расстались с бессмертием.

А для эволюции, для «стратегии природы» это и был тот самый выигрыш, о котором я говорил. Потеря бессмертия открыла перед жизнью новые и совершенно невиданные возможности совершенствования видов и стремительный рост их разнообразия.

Качественно усовершенствовался механизм памяти. Сначала основной и почти единственной формой памяти на протяжении первых миллиардов лет существования земной жизни был генетический код. В отличие от бесконечно долгого индивидуального существования он обеспечивал необходимую для развития изменчивость, но вместе с тем сохранял и признаки, полученные организмом в процессе мутагенеза, - признаки, позволившие ему выжить, приспособиться к окружающей среде, усовершенствовать свою организацию.

Вот другой пример тех самых обратных связей, о которых мы уже говорили. Информационные механизмы отбора, дав развитию невиданные возможности, позволившие переходить на качественно новые уровни адаптации, одновременно обрекли живые системы на вечную неустойчивость - потребовалось непрерывное совершенствование системы обратных связей, приведшее в конце концов к появлению нервной системы, а затем и высшей нервной деятельности. Схема этого развития представляется в следующем виде.

Однажды, когда «выяснилось», что и обычных, как говорят в теории управления, рефлекторных обратных связей стало недостаточно для дальнейшего развития, тогда животные «научились» просматривать сразу несколько путей адаптации, приспособления к обстановке, перебирать варианты, сравнивать их между собой и, наконец, «догадываться». Эта способность начинает проявляться уже у многих птиц и высших животных.

«Система управления» жизнью, организмами и их сообществами бесконечно усложнилась. Появилась способность предвидеть результаты действий, строить поведение не как цепочку однозначных реакций на внешние раздражители, а как определенную программу - вспомните, как планомерно развертывается охота стаи волков, например. В развитом виде эта способность выросла в умение соотносить друг с другом фрагменты информации, сопоставлять разные типы ситуаций, переносить представления и ожидания с одного класса объектов на другие.

Информация, потеряв жесткую, как в случае условного рефлекса, связь с конкретным действием и став, казалось бы, бесцельной, начала заготавливаться впрок. Это открыло колоссальное поле новых возможностей качественно повысить использование и роль информации в жизни и развитии живых существ.

Все подобные процессы сопровождались появлением новых форм памяти, связанных, в частности, с обучением. Простейшая его форма - обучение по принципу «делай как я» - возникла, наверное, на весьма ранних стадиях жизни при формировании стадных сообществ. А может быть, и еще раньше.

Появление элементов обучения сыграло в истории развития живого мира выдающуюся роль. Возник совершенно новый, отличный от генетической формы памяти, механизм передачи наследственной информации от поколения к поколению. Благодаря ему стали наследоваться полезные благоприобретенные свойства, передача которых по генетическим каналам невозможна. Это был еще один «выигрыш» природы и новые усложнения организации живого вещества.

Изменение роли информации потребовало и коренной перестройки всей стратегии приспосабливания. Появление зачатков разума привело к тому, что решающим фактором стали не условия гомеостазиса сами по себе, а субъективные представления об этих условиях и способах их реализации (или достижения). Включились принципиально новые механизмы отбора, связанные действием разума; по сути, только на этой стадии «отбор» стал превращаться в «выбор».

И снова, в какой уже раз, эффективность использования внешней энергии возросла многократно, но также многократно возросло число ошибок при принятии решений, решений, не соответствующих реальной обстановке. Такова диалектика и противоречивость развития, точнее, самоорганизации! Ведь только осмысленное действие может быть нецелесообразным; действия бессознательные, рефлекторные всегда целесообразны, ибо те, кто был склонен к нецелесообразным рефлексам, просто-напросто вымирали!

Иными словами, за возможность принятия нетривиальных решений живым существам, которые обрели эту способность, пришлось дорого расплачиваться увеличением риска сделать ошибку - неправильный выбор. А кто возьмется сказать, где кончается нетривиальное решение и начинается ошибка? И за возросшее поле возможностей плата была также не менее суровая - куда больший риск опаснейших бифуркаций.

Но деваться-то было некуда: судьба нашего вида, из которого однажды возникнет homo sapiens, с самого начала складывалась столь сурово, что выжить ему позволили только нетривиальные решения. Более эффективное использование внешних энергии и материи, увеличивающих угрозу гомеостазису, оказывалось в то же время единственной возможностью выжить, то есть как-то сохранить собственный гомеостазис. И вместе с этим проклятием на Земле появилось существо, ставшее на ноги. И теперь, в век научно-технической революции и великой современной цивилизации, оно продолжает быть его судьбой. Суровая диалектика, стоившая гомеостазиса, сиречь жизни, многим миллионам наших предшественников! А предками нашими стали те, кто смог и в этих условиях найти разумный компромисс, пройдя по лезвию бритвы. Вся история человечества и особенно теперь - это ходьба по лезвию бритвы!

Нетривиальные решения позволили человеку выжить
Нетривиальные решения позволили человеку выжить

Умение накапливать информацию, оторванную от конкретной ситуации, конкретного действия, открыло нашему предку грандиозную возможность: создавать нечто не существующее в природе, реализовывать такие варианты и формы организации материя, которые сами по себе из-за ничтожной вероятности их реализации не просочились бы сквозь фильтр отборов, хотя в принципе и не противоречат законам природы, допустимы ими!

Для носителя Разума стали возможны и такие варианты развития, которые не смогли бы никогда возникнуть под действием обычных рефлексных механизмов, не реализовались бы ни в коем случае: эти механизмы сигнализировали бы о приближении к опасной границе, за которой прекращается гомеостазис, и неумолимо заставили бы их обладателя изменить поведение.

Они, эти механизмы, например, не позволили бы человеку поселиться в зоне холодного климата - практически ни один примат по своей воле не поселяется вне областей тропического или, в крайнем случае, субтропического леса. Человек же, по точному выражению Козьмы Пруткова, «не будучи одеян благодетельной природой, получил свыше дар портновского искусства», и к тому же еще овладел огнем, что и позволило ему распространиться практически по всей поверхности планеты. Но зато, когда звери со шкурами в его округе кончались, положение Человека становилось незавидным. И чтобы выжить, ему снова приходилось исхитряться и придумывать еще что-то, повышая эффективность использования среды, вновь в еще больших масштабах воспроизводя потенциальную угрозу своему гомеостазису, но зато сохраняя этот самый гомеостазис в настоящем. Итак, «побеждая» непрерывно природу, Человек становится все более от нее зависимым.

Ситуация с развитием Разума с самого начала стала напоминать езду на велосипеде: чтобы сохранить равновесие, надо непрерывно вертеть педали, остановишься - упадешь! Но в целом человечество как вид обеспечило себя переходом к новым механизмам, устойчивую (гомеостатическую) зону развития на сотни тысячелетий. На дистанции от первых костров до атомного реактора вид homo sapiens имел возможность безбоязненно заниматься своим делом - все полнее использовать в своих интересах ресурсы окружающей среды.

На протяжении миллиардов лет эволюции ее основным механизмом была внутривидовая борьба. Сыграв свою важнейшую роль на начальной стадии развития Человека, она постепенно затухает. И вместе с ней прекращается индивидуальное развитие человеческого организма. Этот феномен также нетрудно объяснить с развиваемых позиций.

Человек создает орудия, приобретает знания - они становятся основным гарантом его благополучия. Но, увы, для сохранения и передачи этой информации уже недостаточно обучения по принципу «делай как я», была нужна новая форма памяти - начал возникать механизм «Учитель», а вместе с ним и основы нравственности и морали - стратегия природы открыла еще один кладезь будущего развития, перехода на качественно новый уровень организации. Возникает ее общественная организация со своими, куда более сложными принципами отбора.

Однако следует ясно видеть, что драматизм эволюционных коллизий при этом не исчез. Он просто ушел в другое русло - в межпопуляционное соревнование - борьбу сообществ, культур, цивилизаций и, конечно, классов. И здесь на исторически осязаемой арене самоорганизации общественных систем эволюционная коллизия приобрела невиданную остроту. Рост масштабов потребления ресурсов, усложнение социальной организации не раз подрывали внутреннюю устойчивость систем, их способность преодолевать возникающие трудности, и государства и цивилизации падали жертвой не более развитых соседей, а «варваров», стоявших на «неизмеримо низших» ступенях организации. Но и отставать в развитии и умении использовать на свое благо природные ресурсы было смертельно опасно: на каждое варварское нашествие приходилось множество случаев успешной агрессии более развитых стран и племен против отсталой периферии.

Однако благодаря огромному внутреннему разнообразию человечества как вида, его организационных структур, особенностей цивилизаций все угрозы виду homo sapiens касались, как мы об этом уже говорили, лишь локальных сообществ. Виду в целом рост потребления ресурсов до недавнего времени ничем не грозил. Но сегодня уже нельзя бездумно крутить педали, не смотря на предупреждающие сигналы.

А предупреждают они о том, что время общесистемного глобального компромисса, найденного сотни тысяч лет назад, истекает! Снова приходится бороться за решение все той же вечной двуединой задачи; как совместить рост эффективности в использовании и потреблении внешней энергии и материи, необходимых для развития общества, с сохранением устойчивости популяции человека-разумного.

В самом деле, свертывать рост - значит, впасть в коллапс. Не останавливаясь на критике концепций «нулевого роста», скажу как математик: совокупность подсистем, которую мы называем человеческим обществом, находится на такой стадии самоорганизации, что остановиться «добровольно» в своем развитии она уже не сможет! Но и расширять область своего гомеостазиса за счет окружающей среды и ее ресурсов тоже нельзя по многим причинам. Об этом мы уже говорили в этой книге. По целому ряду параметров мы и так привели биосферу вплотную к критическим состояниям - к «Роковой черте», как я их называю. А перегрузка, как мы знаем, приводит к бифуркациям, а следовательно, к непредсказуемым изменениям, допускать которые мы не имеем права!

Но если вспомнить наше сравнение с едущим велосипедистом, то не мешает вспомнить и то, что у велосипеда есть не только педали, на которые он нажимает, но и руль. В ходе эволюции уже не раз движение по инерции - инерционное развитие - заводило в тупик, и развивающимся системам приходилось (для того, чтобы выжить) переходить на качественно новый организационный уровень. Стоит этот вопрос и сегодня.

Самое парадоксальное, что с чисто теоретических (или даже философских) позиций его решение практически очевидно: оно заключается в самой формулировке принципа минимума диссипации энергии, которую мы уже несколько раз повторяли. Она требует максимизации эффективности использования внешней материи и энергии. Это означает переход, причем достаточно быстрый - фактор времени здесь неумолим, - к качественно новой, качественно более эффективной стратегии потребления внешних ресурсов.

Судите сами, по данным ООН, человечество использует только несколько процентов вещества, вычерпываемого из окружающей среды, - все идет в отвалы, является отбросами человеческой деятельности. Как уже писалось, подняв за последние 100 лет урожайность в 3 раза, на производство тонны пшеницы человек расходует ныне в сто (100!) раз больше энергии, чем в конце XIX века. Должен же быть предел подобной расточительности земных богатств!

Но главная беда в другом. Попробуем в этом разобраться. Прежде всего заметим, что уже сейчас существуют технологии, позволяющие во многих сферах добиваться результатов с гораздо меньшими, чем сегодня, затратами внешних ресурсов. Это и энергосберегающие технологии, и более экономные способы орошения, и материалосберегающие технологии, и биотехнологии, и многое, многое другое. Но не их отсутствие сдерживает развитие. Наше горе в том, что по нынешним критериям они оказываются неоптимальными - невыгодными и отфильтровываются экономикой в ходе «естественного отбора», выработанного критериями потребительства. А выживают другие, более «эффективные» в том же самом потребительском отношении; те, что обеспечивают максимальный выход продукции, те, что позволяют с минимальной затратой труда получать как можно больше «потребительских благ», то есть удовлетворять тем ценностным восприятиям, которые идут еще от неандертальца - покрепче пещера, получше шкура, побольше жратвы и т. д. Причем получение многих из этих благ вовсе и не является «эффективной утилизацией внешних ресурсов и энергии»; зачастую они ничего не прибавляют к нашим задачам сохранения гомеостазиса популяции homo sapiens - главной на современном этапе общей задаче человека разумного.

Я уже не раз старался подчеркнуть, что, вырвавшись однажды из-под власти жестокой необходимости, Человек наряду с прочими дарами получил и дар «нецелесообразных выборов». Стремление к такого рода «благам», чье главное назначение - тешить тщеславие Человека или государства - одно из проявлений такой способности.

Следовательно, сегодня сверхзлободневна радикальная смена критериев и отбора ценностных шкал. Они должны быть тем или иным образом связаны с критическими параметрами биосферы и способностью тех или иных вариантов развития приближаться к ним или удаляться от них так же, как и первые запреты на заре антропогенеза были связаны с благополучием племени.

Для этого и нужны глобальные модели. Они должны стать для человечества тем, чем стали когда-то для живых существ рецепторы - источником сигналов о приближении к границам области гомеостазиса, нести знание об этих границах, служить основой системы обратных связей, сделать человечество зрячим, способным видеть вместе фрагменты того, что скрыто за горизонтом.

Но, увы, дело не только в знаниях. Я думаю, что основной дефицит сегодня - это не дефицит знаний, а дефицит мудрости. Именно в нем ключ глобальных решений, а не в глобальных моделях. А дефицит мудрости никакие знания, никакие модели не ликвидируют. Это поле деятельности совсем другой подсистемы общества - информационной подсистемы, той, которую за неимением более точного термина принято называть культурой. Именно она задает человеку внешние критерии отбора даже в тех случаях, когда это не вполне осознается разумом.

В современной глобалистике четко определились две группы проблем. Первая - отыскание «запретной черты», определяющей условия «выживаемости» и требования к компромиссам. Вторая группа - проблемы, связанные с принятием условий компромисса.

Над первой группой проблем работа ведется, и более или менее успешно. Кажется, что успешно, поскольку результаты этих работ начинают понемногу влиять и на склонность общества принимать выводы, получаемые наукой, а это, собственно, и есть проявление мудрости.

Мы уже говорили об экологических императивах - с этих слов и началась предлагаемая книга. Но с ними теснейшими узами связаны императивы моральные, определяющие сознание современной цивилизации. Они органично и неразрывно связаны с осмыслением законов природы - стратегии Природы, и с осмысливанием закономерностей развития человеческого общества, основанного на научном знании. Моральный запрет на ядерную войну - это не просто современное воплощение древней заповеди «не убий», но и безусловное предвидение последствий того, что может означать переход за точку бифуркации, то есть нарушение «запретной черты».

Конечно, радикальная смена критериев и ценностных шкал - дело непростое и, как многие думают, невыполнимое. Но здесь, как мне кажется, я могу «опереться на прецедент», о котором я уже мельком сказал. В самом деле, ведь нечто подобное с человечеством уже однажды произошло.

В конце четвертичного периода ему пришлось отказаться от основного принципа отбора, до того определявшего все его развитие, - от внутривидового отбора. Принятие критериев, запретов, которые позднее составили основу морали, парализовавшей действие внутривидового отбора, заставило Человека пожертвовать многим. И прежде всего перспективой дельнейшего биологического совершенствования вида homo sapiens.

Можно представить себе, что значил с точки зрения «стратегии Природы» отказ от такой перспективы! Но благодаря этому отказу включились новые механизмы, создавшие дополнительные возможности для выживания и развития популяций, склонившихся «под иго» моральных запретов. И о тех, кто не смог принять новых и весьма суровых ограничений, знают только антропологи, ведущие раскопки в поисках свидетельств существования прошлых цивилизаций.

Возможность для выживания и развития дали моральные запреты
Возможность для выживания и развития дали моральные запреты

Заметим, что эта «смена вех» произошла автоматически, хотя и заняла, вероятно, сотни тысяч лет истории становления человеческого общества. Те орды или древние племена, которые не смогли, не успели, не захотели «помудреть», отказаться от старых привычек, умерить свою агрессивность, отсеяла межпопуляционная конкуренция. Она безжалостно стерла их с лица планеты.

Но сегодня такой путь «автоматической перестройки» нам уже не подходит, сегодня, когда под угрозой находится гомеостазис не отдельного племени или популяции, а всего вида homo sapiens, эпоха «автоматизированного выбора» кончилась. Отсеяться теперь могут все «правые» и «виноватые»!

Снова появляется неуклонная закономерность процессов самоорганизации - замена «естественного отбора» реальных движений из множества возможных, отбором «сознательным», при котором конкурируют не реальные варианты поведения, а их информационные модели.

В истории нашей планеты уже было два эпохальных события - возникновение Жизни, то есть появление живого вещества, и становление Разума, когда живое стало способным познавать себя. Я думаю, что мы стоим на грани третьего эпохального события, призванного реализовать «стратегию Природы». Подобно тому, как нейроны, соединившись специальным образом, образовали индивидуальный разум человека, эти индивидуальные разумы образуют, - однажды сохранив, в отличие от нейронов, свою индивидуальность, - некоторый коллективный общепланетарный Разум.

Случится это не стихийно, а целенаправленно. Для этого зреет и необходимое понимание подобного акта, и создаются условия научного анализа того феномена, который должен возникнуть. И, наконец, для этого уже существуют и совершенствуются необходимые технические средства.

Читатель может подумать, что автор вступил в область, заказанную ученым, - в страну «Фантастика». Нет, это не так. Все, о чем здесь идет речь, - это не фантастика, а железная необходимость, без реализации которой путь в грядущее заказан.

На первый взгляд может показаться, что сама идея сфокусировать усилия людей, всех человеческих сообществ вокруг какого-либо объединяющего начала столь же безнадежна, как попытка, например, канализировать энергию, рассеянную в природе. Но человеческое объединение - это не физические системы: количественные меры вроде энтропии здесь не слишком применимы. Человеческая история хранит немало примеров того, как ничтожные, с точки зрения количества битов информации, фрагменты информации приводили в движение огромные массы людей; и происходила качественная перестройка общества.

Я думаю о том, что мир сейчас как раз и находится на этом переломном гребне, когда у людей готово возникнуть новое представление об обществе XXI века, о человечестве, его общности и готовности к компромиссам и нелегкой ломке привычных жизненных укладов.

Этот гребень был невидим предыдущим поколениям, как и от нас скрыты многие перспективы, лежащие за ним. Но гребень, его перевал мы уже увидели, и он должен определить «стратегию Разума» как закономерного элемента «стратегии Природы».

Попробуем отдать себе отчет в том, что может означать сегодня «стратегия Разума».

предыдущая главасодержаниеследующая глава



Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
© Злыгостев Алексей Сергеевич - подборка материалов, оцифровка, статьи, разработка ПО 2001-2017
Вдохновитель и идеолог проекта: Злыгостева Надежда Анатольевна
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу первоисточник:
http://ecologylib.ru "EcologyLib.ru: Экология"