Редукция, интеграция, эволюционизм в современной биологии | Печать |
Автор Мамзин А.С.   
26.09.2013 г.

 

От редакции

Известному российскому философу доктору философских наук, профессору Алексею Сергеевичу Мамзину в этом году исполняется 85 лет. Мамзин – автор десятков глубоких и оригинальных монографий и статей по философским проблемам наук о жизни, талантливый философский наставник многих поколений студентов.

В трудные годы освобождения отечественной науки от пут лысенкоизма он вместе с другим ленинградским ученым Кириллом Михайловичем Завадским стал одним из основателей современной школы философии биологии в нашей стране. Из этой школы вышло много ныне широко известных ученых, среди которых М.И. Cетров, И.К. Лисеев, Ю.И. Ефимов, В.И. Стрельченко, А.П. Мозелов, М.Т. Ермоленко, А.Б. Георгиевский, П.А. Водопьянов, Э.И. Колчинский, Т. Cутт, Я.М. Галл и многие другие. А.С. Мамзин попрежнему в строю, продолжает свою творческую научную и педагогическую деятельность.

Поздравляя Алексея Сергеевича со славным юбилеем, знакомим читателей с его очередной работой.

 

Статья посвящена рассмотрению важнейших методов современного биологического познания (редукции и интеграции) и демонстрации их роли в развитии эволюционизма. Возникновение и развитие редукции и интеграции обусловило само  становление биологии как науки, сократив для теоретического рассмотрения практически необозримое количество биологических явлений. Тем самым было подготовлено теоретическое основание и для появления эволюционных концепций и принципов эволюционизма. Рассмотрение действия редукции и интеграции осуществляется на базе данных современной науки применительно к организации и эволюции живого.

 

The article is devoted to consideration of the most important methods of modern biological knowledge reduction and integration and demonstrate their role in the development of evolutionism. The emergence and development of the reduction and integration caused the formation of biology as a science reducing for the theoretical consideration of the almost boundless number of biological phenomena. Thus was prepared by the theoretical foundation and the emergence of evolutionary concepts and principles of evolutionism. Review of the operation of the reduction and the integration is carried out on the basis of the data of modern science as applied to the organization and evolution of living.

 

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: редукция, интеграция, эволюционизм, организация и развитие, целое и части, интегративная роль эволюционизма.

 

KEY WORDS: transition, integration, evolutionism, the organization and developmentе the whole and the partsи integrative role of evolutionism.

 

Современная биология вышла на передний край всего естествознания, превратившись в одного из лидеров науки XXI в. Это обстоятельство было особо подчеркнуто Нобелевским лауреатом академиком В.Л.Гинзбургом: « Именно биология, особенно сегодня молекулярная биология, заняла место лидирующей науки» [Гинзбург 1999].

Редукция и интеграция являются обязательными компонентами любого рационального познания. Это обстоятельство получило развернутое обоснование в четырех правилах метода Р. Декарта: «Первое – никогда не принимать за истинное ничего, что я не познал бы таковым с очевидностью, иначе говоря, тщательно избегать опрометчивости и предвзятости и включать в свои суждения только то, что представляется моему уму столь ясно и столь отчётливо, что не даёт мне никакого повода подвергать их сомнению. Второе – делить каждое из исследуемых мною затруднений на столько частей, сколько это воможно и нужно для лучшего их преодоления. Третье придерживаться определённого порядка мышления, начиная с предметов наиболее простых и наиболее легко познаваемых и восходя по­степенно к познанию наиболее сложного, предполагая порядок даже и там, где объекты мышления вовсе не даны в их естественной связи. И последнее составлять всегда перечни столь полные и обзоры столь общие, чтобы была уверенность в отсутствии упущений» [Декарт 1950, 272].

Эти правила действовали в различных областях науки задолго до их обоснования и систематизации Декартом.   Более того, само становление наук, их трансформация из чисто описательных отраслей в теоретические была связана со «сжатием» огромного эмпирического материала и выявлением внутри него путем интеграции относительно небольшого числа наиболее общих черт и свойств. В описательную эпоху истории биологии, например, при огромном многообразии живых существ  (количество видов исчисляется миллионами) область рациональных теоретических построений была весьма ограничена, а они сами были весьма отвлеченными и умозрительными. Становление теоретической биологии было связано с мысленным преодолением этого многообразия (редукцией), выявлением некоторых общих черт живых существ (интеграцией, обобщением) и созданием теоретического аппарата  биологии.

 

Организованность и эволюция как диалектически  взаимосвязанные атрибуты живого

Проблема биологической организации (органической формы) тесно связана с проблемой развития живой природы, и, взятые в совокупности, эти проблемы образуют ту стержневую нить биологии, вокруг которой группируется подавляющее большинство ее методологических и мировоззренческих вопросов.

Первоначально внешний вид животных и растений непосредственно отождествлялся с их сущностью, либо принимался за чувственно  воспринимаемое проявление некоей интеллигибельной сущности (морфологи­ческого типа). Организация живых существ часто сводилась к их внешнему строению. Многие биологипреформисты, например, долгое время считали, что хотя внешний вид организмов меняется в ходе эмбрионального развития, эти изменения касаются лишь некоторых деталей строения и обусловлены неравномерностью роста различных частей развивающегося организма, в существенных же чертах различия между зародышем и взрослым организмом незначительны [Канаев 1963].  На протяжении всей истории познания живой природы с древнейших времен и до наших дней, чем бы конкретно ни занимался биолог — систематикой, генетикой, биохимией, экологией, физиологией, биоценологией и т.д., он непременно сталкивался с каким-либо аспектом проблемы организации. Сложность и многосторонность организации живого выявлялась по мере исторического развитии биологии, вместе с тем изменялись сами понятия об организации и форме.

Организация и развитие еще долгое время рассматривались в отрыве друг от друга. Ни витализм, ни механицизм не смогли не только решить, но и вполне научно сформулировать эту проблему, так как они не преодолели до конца разрыв движения и материи, развития и субстрата т.п. Ч. Дарвину впервые удалось приблизиться к решению данной задачи в своей теории происхождения видов и поставить проблему соотношения организации и развития живого по существу в духе идей материалистической диалектики. Он показал, что организация живого и, в частности, такие ее черты, как гармоничность, внешняя и внутренняя целесообразность, относительны и представляют результат исторического развития.

Великий учёный тонко ощутил и глубоко осознал действительную связь организации и развития, показав, что между этими атрибутами живого имеется  органическая взаимосвязь. Равным образом не правы и те, кто пытается трактовать организацию как выражение вечного и неизменного «плана», и те, кто видит в организации, по сути дела, простое отражение игры внешних сил (их аккумуляцию, ассимиляцию и т.п.) и исключают всякую активность, самодвижение живого. Учение Дарвина подорвало организмоцентризм (типологизм) в воззрениях на живую природу, но до конца не преодолело его. В физиологии же развитие часто рассматривается как простой переход от одного функционального состояния, в рамках наследственно обусловленной нормы реагирования, к другому. Идеи регуляции, уравновешивания организма в изменяющихся условиях среды заслоняют в какой-то мере анализ самого процесса развития.  Именно в этом смысле следует понимать высказывание К.А. Тимирязева о том, что процессы образования новых форм не могли быть объяснены ни морфологией с ее сравнительным методом, ни физиологией с ее экспериментальным методом, а должны стать предметом новой области биологии, которая, опираясь на достижения морфологии и физиологии и дополняя их, объяснила бы историю органического мира [Тимирязев 1949, 411]. Такой новой областью стала эволюционная теория, которая, развиваясь вместе с развитием других отраслей биологии, впитывала в себя их достижения и заполняла существенные пробелы, оставленные  будущему Дарвином (материальные  основы и механизмы наследственности, закономерности распределения наследственных задатков и их комбинирования и т.п.,  разрабатываемые в настоящее время различными разделами общей и популяционной генетики, экологии,  молекулярной биологии, биохимии и других отраслей биологии).

Наука обогащается многими новыми важными открытиями, достигнутыми аналитическими методами. Это порождает убеждение во всемогуществе редукционизма, в возможности свести качества и свойства сложных образований к совокупности  составляющих их элементов.

Если ранее в природе видели резкие границы между отдельными царствами, то теперь многие исследователи  были склонны отрицать всякие объективные границы между различными областями природы, рассматривать их как установленные чисто субъективно человеческим разумом.

В этих условиях структурно-функциональный подход к изучению живого оказался оторванным не только от исторического метода  Дарвина, но и от идей системного подхода. Последний, как справедливо подчеркнули И. В. Блауберг и Э. Г. Юдин, отличается от структурно-функционального подхода тем, что в нем имеется стремление к расширению исходной понятийной базы, во-первых, и к разработке стратегии исследования, во-вторых.  Характеризуя состояние науки на рубеже XIXXX вв., эти авторы отмечали, что выход из кризиса в естествознании был связан с преодолением механицизма и элементаризма, сущность которого «состоит не столько в утверждении реальности элементов – сам по себе такой тезис научно безупречен, – сколь­ко в стремлении именно на уровне элементов отыскать все сущностные харак­теристики объекта»  [Блауберг, Юдин 1970].

В этих условиях на фоне успехов эмпирического естествознания и кризиса его старых методологических устоев происходит формиро­вание системно-структурных концепций в биологии, которые, чем дальше, тем больше, и очень часто вопреки воле их создателей,  приближались к материа­листической диалектике.

Основы системного рассмотрения организации живого

Сложность понятия организации связана с двумя обстоятельствами: вопервых, оно используется как для обозначения процесса становления и развития какого-то явления, его упорядочения, приведения в систему составляющих его образований (и в этом смысле процессу организации противопоставляют дезорганизацию), так и для обозначения результата такого процесса, оформленности какого-либо объекта, соотношения его частей, его строения и т. п. (в этом смысле организованному противопоставляют аморфное, дезорганизованное, деструктурированное и т.д.). Во-вторых, в тех случаях, когда понятие организации используется для обозначения оформленности ставшего объекта, оно фактически включает в себя не только геометрическое строение того или иного объекта, т.е. расположение его элементов и частей в пространстве, но и характер взаимодействия элементов и частей, внутренней динамики объекта (т.е. временное строение объекта, диахроническую структуру, характер функционирования). Введение в научный оборот таких понятий, как функциональная система, динамическая система и т. п., свидетельствует о недостаточности старого понятия о форме как внешнем облике (анатомии, геометрическом строении) объекта. В характери­стике функциональной, или динамической, системы весьма важен не только способ размещения ее элементов в пространстве, но и динамические особенности элементов (их способность к смене функций в системе, участие в регуляции, многокачественность, изменяемость во времени и т. п.) и системы в целом. Необходимость включения в понятие организации как структуры, так и функционирования системного объекта была справедливо подчеркнута В. П. Боголеповым и А. А. Малиновским [Боголепов, Малиновский 1965]. Время выступает и как фактор функционирования, и как  фактор развития систем. При этом следует помнить, что функционирование и развитие являются двумя разными типами процессов, различающимися по своим закономерностям и по своему времени [Мамзин, Рожин 1965]. Правы те, кто утверждает, что следует разграничивать в системах два типа времени – время функционирования и время развития (историческое время), которые существенно разнятся между собой. Однако это различие не абсолютно, и оба времени как бы перекрывают друг друга. Поэтому в конкретном научном исследовании необходимо учитывать как их взаимопроникновение, так и противостояние.

Редукция, интеграция и их взаимосвязь в познании живого

Прежде всего следует подчеркнуть, что рассматриваемые методы познания используются как в исследованиях организации, так и в изучении развития живого. Причем в каждой из названных областей они приобретают несколько различный смысл.

Сам термин  «редукция» происходит от латинского reductio – отодвигание назад, возвращение. Однако понимание этого «отодвигания, возвращения» в корне отлично у исследователей, рассматривающих его как аналитический подход к объективной реальности, и у тех, кто придает ему субъективно-феноменологический смысл в духе Р. Декарта и Э. Гуссерля.

В первом случае понятие редукции широко используется наряду с математикой во многих областях естествознания. В биологии, например, говорят о редукции числа хромосом в процессе мейоза, редукции органов и т.п. Здесь смысл понятия трактуется чисто количественно.

Иначе обстоит дело при рассмотрении процессов развития, в онтогенезе и филогенезе. Невозможно понять развитие без обращения к рассмотрению иерархической организации живого, различных форм и уровней её. Значение редукции в биологии особенно возросло с возникновением молекулярной биологии. Один из основателей молекулярной биологии академик В.А. Энгельгардт утверждал: «Всем хорошо известно, что методология молекулярной биологии неукоснительно базируется на принципе так называемого редукционизма, т.е. на допущении, что познание сложного, в том числе и явлений жизни, должно идти через расчленение этого сложного на его возможно более простые части, которые и становятся фактическим предметом изучения. В наиболее закончен­ной форме это проявилось в том, что решающую роль в становлении и развитии молекулярной биологии сыграло использование в качестве объектов эксперимента предельно простых биологических образований, частично стоящих на самой границе между живым и неживым миром, таких, как вирусы, фаги, даже молекулы биополимеров, и непосредственно примыкающего к ним уровня — микробов как наиболее примитивной формы живых образований. Это был, так сказать, материализованный принцип редукционизма в действии» [Энгельгардт 1984, 136]. Особо отмечается, что редукция не завершает процесс познания, а создает предпосылки для понимания и объяснения высших уровней иерархической организации живых систем на базе раскрытия взаимодействий их низших уровней. Нет сомнения в том, что редукционизм, т.е. исследования в предельно простых условиях, приближающихся к физическому эксперименту, обеспечил возможность закладки фундамента, создания отправных точек для последующих поисков. Задача этих поисков, отправляясь от редукционистских исследований, полностью ассимилируя и используя их достижения, двигаться к более высоким уровням биологической усложненности. Именно вследствие использования  редукции в науке возникают области с парадоксально формулируемыми исследовательскими задачами. Так область своих исследований – молекулярную биологию – ученый определял как «изучение живого на неживых объектах» [Там же, 209–210].

Альтернативу редукции одни исследователи видели в особых свойствах целостных образований, «подчиняющих» себе и некоторую целостность. Сторонников таких объяснений называли холистами (от греч. holоs – целое). Холисты утверждали, что сущность целого принципиально не поддается объяснению, поскольку анализ целостного образования приводит к его разрушению. Природе целостности приписывался принципиально отличный характер от природы элементов. Эти концепции развивались исследователями с позиций идеализма. Напротив, мыслители-материалисты рассматривали целостные образования как результат интеграции вступающих во взаимодействие компонентов.

Таким образом, согласно В.А. Энгельгардту, можно говорить о трех элементах, совокупностью которых характеризуются взаимоотношения целого и части. Во-первых, это  возникновение взаимодействующей системы связей между частями целого. Во-вторых, утрата некоторых свойств части при вхождении в состав целого. В-третьих, появление у возникающей целостности новых свойств, обусловленных как свойствами составных частей, так и возникновением новых межчастичных связей. К этому нужно добавить еще упорядоченность частей, детерминированность их пространственного и функционального взаимоотношения.

Результатом указанной совокупности событий, из которых складывается возникновение целого из частей, является то, что часть, ранее  самостоятельная, перестает существовать как таковая, становясь компонентом внутренне объединенного интегрального целого. Возникает нечто новое, ранее не существовавшее, со свойственными ему новыми качествами. Этот результат и обозначается термином «интеграция».

Задача работы в этом направлении – это переход от редукционизма, в основе которого лежит расчленение сложного и изучение простейших компонентов, к познанию закономерностей биологической организации [Там же].

Возникновение молекулярной биологии знаменовало одну из сторон революции в биологии XX в. Другим аспектом революционных изменений в биологии этого времени явилась интенсификация исследований в области над-организменных живых систем (популяций и биоценозов), где также имеет место редукция сложных процессов макроэволюционного уровня к популяционно-генетическим преобразованиям и интегративному рассмотрению циркуляции информации в системе «популяция – биоценоз» (Ф.Г. Добржанский, С.С. Четвериков, И.И. Шмальгаузен, М.М. Камшилов и др.).

Таким образом, развитие теории биологической эволюции подчинялось тем же закономерностям познания, что и развитие других отраслей науки,  и проходило изоморфными с ними путями. Возникающие между классическим дарвинизмом и иными эволюционными концепциями расхождения не носят принципиального характера. Они связаны с тем, что разные концепции эволюции относятся к различным «узлам» эволюционного процесса, различным первичным формам живого и различным структурным уровням его организации.

Иного рода разногласия возникают между биологами эволюционистами и сторонниками креационизма. Последние фактически отрицают возможность научного объяснения происхождения всего сущего и, в частности, огромного многообразия живой природы. Называя свои взгляды «научным креационизмом», они фактически декларативно утверждают идею творения (креации), никак не подтверждая её научной аргументацией.

Значение теории биологической эволюции для науки и культуры в целом определяется той ролью, которую она играет в создании современной научной картины мира, в обосновании ею методологических принципов, пронизывающих все ветви и отрасли биологии и объединяющих их в сложной и высокодифференцированной системе знаний о живой природе. Следует особо подчеркнуть, что главная в конечном счете роль в интеграции биологического знания принадлежит дарвинизму в его современной форме, которую значительное число исследователей называют синтетической теорией эволюции (СТЭ), подчеркивая тем самым, что эволюционное учение выполняет свою интегрирующую и синтетическую функцию в отношении биологии в целом перманентно, а не спорадически. Сама природа эволюционной теории такова, что она может развиваться успешно лишь на основе непрерывного синтетического обобщения достижений всех других областей как самой биологии, так и сопредельных с нею наук. Убедительным свидетельством этого является вся история дарвинизма, начиная с его возникновения и кончая современным состоянием и перспективами развития этой области биологии.

Биология ныне преодолевает долго господствовавший в ней взгляд на организм (индивид) как основную и единственную реальную форму существования живого, в котором клетка играет роль своеобразного «атома живого». В концепции основных форм и уровней организации живого утвердилась идея об организмах, популяциях (видах), биоценозах, биосфере как о первичных и основных формах жизни, возникших и развившихся не на основе отдельного изолированного организма, а одновременно с ним. Эволюционируют не отдельно взятые организмы, а виды и более сложные биологические системы, эволюционирует биосфера всей нашей планеты в целом.

В XX в. было показано, что элементарной эволюционирующей единицей является местная популяция (работы Ф.Г. Добржанского, С.С. Четверикова, Н.П. Дубинина, Дж. Б.С. Холдейна, Р. Фишера, С. Райта, И.И. Шмальгаузена и др.). Хотя эволюционный процесс и базируется на наследственных изменениях отдельных особей (мутациях), он не сводится к ним, а включает накопление мутаций в популяции, их комбинирование и адаптивную перестройку наследственной структуры популяции в целом, происходящую под контролем естественного отбора. Преобразование популяций в эволюционном процессе нельзя понять вне их связи с более простыми (организменным, клеточным, молекулярным и т. п.) и более сложными (биоценотический, биосферный) уровнями организации жизни. Элементарный цикл эволюционных преобразований популяции осуществляется в биогеоценозе, одним из существенных компонентов которого она является.

В понимании филогенетического развития, таким образом, произошел пере­ход от организмоцентрического (типологического) мышления к популяционному, значение и последствия которого, к сожалению, осознают в полной мере далеко не все исследователи. В связи с этим филогенез начинают рассматривать как качественно особый тип развития, не сводимый к  сумме онтогенезов.

Важная роль принадлежит теории биологической эволюции и в более широкой области познания, как некоторому образцу (модели) развития в неорганической природе и обществе. Это отмечают как ученые, исследующие развитие природных системных образований, так и исследователи общества.

Ф.А. Хайек, например, в контексте рассмотрения взаимосвязи естественного и искусственного отмечает: «Культурная эволюция, будучи самостоятельным процессом, вместе с тем во многих важных отношениях похожа на генетическую или биологическую  больше, чем на развитие событий, направляемое разумом или умением предвидеть последствия принимаемых решений.

Разумеется, сходство между порядком человеческого взаимодействия и структурой взаимодействия биологических организмов замечали часто. Однако пока мы не умели объяснять образование упорядоченных структур в природе и не располагали теорией эволюционного отбора, от проведения такой аналогии было мало толку. Теперь же эволюционная теория дала нам ключ к пониманию принципов формирования порядка в жизни, в сознании, в межличностных отношениях» [Хайек 1992, 246].

Стремление в условиях, когда знания механических законов природы, а затем знания физики и химии опережали развитие биологии, приводило исследователей к редукционистским концепциям, в которых материальность процессов жизни отождествлялась с их механической, физической или химической (физико-химической) природой. А это вело в конечном счете к гилозоизму. Специфика живого оставалась необъясненной. Общим недостатком всех форм механицизма в биологии было непонимание связи организационного (структурно-функционального) и исторического методов исследования, отражающей глубокую взаимозависимость и взаимообусловленность организации и развития живых систем. Развитие живого при таком рассмотрении сводилось к простой композиции образующих его структурно-функциональных компонентов. Исторический подход фактически отбрасывался. Эволюционные идеи разрабатывались как бы параллельно со структурно-функциональными исследованиями, без прямой связи с ними. В силу этого ряд талантливых биологов в те или иные времена противостояли эволюционизму, хотя своими работами и содействовали его развитию (Ж. Кювье, Р. Вирхов и др.). Такое разделение стало традиционным для многих отраслей биологии и сохранилось до нашего времени.

В прошлом вплоть до Дарвина эволюционные концепции строились без разработки организационных принципов, без выявления элементарных единиц и актов (шагов) эволюционного процесса, как бы в отвлечении от вопроса о том, что именно эволюционирует,  развивается, и во что оно превращается в процессе развития.

Наряду со структурами и механизмами (молекулярными, клеточными и т.п.), истоки которых восходят к возникновению жизни на Земле, на разных уровнях организации живых систем можно найти морфологические и физиологические новообразования весьма недавнего происхождения.

Современный этап в развитии исторического взгляда на живую природу характеризуется тем, что, во-первых, под эволюционную теорию Дарвина подведена прочная, всесторонне теоретически и экспериментально разработанная генетическая основа. Во-вторых, благодаря развитию экологии, биоценологии и других биологических дисциплин, занимающихся изучением комплексных биологических образований, историческое развитие видов все в большей мере начинает рассматриваться в качестве одного из компонентов развития живой природы нашей планеты как целого.

Авторитет дарвинизма укрепляется новейшими открытиями биологии. Ха­рактерны в этой связи высказывания выдающихся исследователей современности, лауреатов Нобелевской премии, установивших структуру ДНК Дж. Уотсона и Ф. Крика, неоднократно отмечавших, что их открытие стало возможным на путях эволюционизма.

Под воздействием идей синергетики существенно меняется понимание принципов детерминизма, категорий хаоса и порядка, устойчивости и изменчивости, причины, следствия, условий, цели и целого, необходимости и случайности, возможности и действительности, формы и содержания.

Представление о причинно-следственных рядах дополняется идеей взаимо­действия таких рядов и образования "сетчатых" взаимодействий в процессах развития открытых систем. Внутренние взаимодействия в открытых системах порождают их активность и неравновесность. Нелинейность таких систем проявляется в спонтанном характере их активности, во взаимовлиянии различных причинно-следственных линий (рядов) друг на друга, в несоразмерности внутренних импульсов и реакции на них системы как целого.

Как справедливо отмечают многие авторы, в науке XX в. интерес к проблемам организации и самоорганизации был стимулирован распространением идей кибернетики, под влиянием которых эти проблемы начинают обсуждаться в 60 – 70х годах прошлого века в информационном аспекте и в свете концепций управления. Исследование феноменов организации и самоорганизации в связи с этим выходит за рамки явлений жизни и приобретает более обобщенный характер, переносится на рассмотрение любых системных объектов. Однако в русле кибернетико-информационных представлений рассмотрение процессов организации и самоорганизации ограничивается в основном исследованием динамики функциональных систем, т.е. анализом перестроек их динамической (функциональной) организации под влиянием внутренних управляющих механизмов, стимулируемых внешними воздействиями. При этом изменения на выходе сопоставляются с воздействиями на входе, в отвлечении от тех конкретных процессов, которые при этом разыгрываются внутри системы (последняя рассматривается как относительно замкнутая в себе, как "черный ящик").

Недостаточность такого подхода отчетливо осознается исследователями того времени. Так, например, М. Аптер писал: «Правда, теория информации применялась к развитию, но это делалось не в виде динамических объясняющих моделей и безо всякого учета организации. В этой связи, может быть, немаловажно то, что, когда Эшби дает определение системы, он определяет ее как содержащую только замкнутые и однозначные преобразования. Такой выбор определения с самого начала исключает возможность рассмотрения развивающихся систем как детерминированных автоматов, по крайней мере, в терминах Эшби. Потому что, хотя в масштабе нескольких поколений "систему", одинаково развивающуюся в каждом поколении, и можно было бы рассматривать как замкнутую, внутри одного поколения этого сделать заведомо нельзя, так как в развитии нет порядка или повторения и каждое его событие существенно "новое". И еще важнее то, что преобразования, происходящие при развитии, без сомнения, не однозначны: с одной стороны, при каждом делении из одной клетки получается две, а с другой — явление дифференцировки, которое существенно определяет развитие, означает, что на каждом этапе дифференцировки система или какая-то ее часть, дифференцируясь, приобретает новые свойства. Например, одна однородная область может разделиться на две части с разными свойствами. И при этом развивающаяся система, согласно большинству разумных определений, несомненно, является системой, поскольку образует согласованное целое, имеющее определенную "цель". При научном подходе необходимо также считать ее развитие детерминированным. Тогда ясно, что такие определения, как у Эшби, нуждаются в расширении» [Аптер 1977, 44].

Оживление интереса к проблемам организации и самоорганизации в 80х и в 90х  годах связано с возникновением синергетики, основные идеи которой вызревали в нескольких теоретических отраслях естествознания. Было бы неправильно отождествлять синергетику с той или иной конкретной областью её применения. Как справедливо отмечает О. Тоффлер в предисловии к книге И. Пригожина и И. Стенгерс, "не удивительно, что экономисты, специалисты по динамике роста городов, географы, занимающиеся проблемами народонаселения, экологи и представители многих других научных специальностей применяют в своих исследованиях идеи, изложенные в прекрасной книге Пригожина и Стенгерс". Там же он подчеркивает, что авторы названной книги показывают в ней, "что в машинный век традиционная наука уделяет основное внимание устойчивости, порядку, однородности и равновесию. Она изучает главным образом замкнутые и линейные соотношения, в которых малый сигнал на входе вызывает равномерно во всей области определения малый отклик на выходе. Пригожинская парадигма особенно интересна тем, что она акцентирует внимание на аспектах реальности наиболее характерных для современной стадии ускоренных социальных изменений: разупорядоченности, неустойчивости, разнообразии, неравновесности, нелинейных соотношениях, в которых малый сигнал на входе может вызвать сколь угодно сильный отклик на выходе, и темпоральности – повышенной чувствительности к ходу времени. Не исключено, что работы Пригожина и его коллег в рамках так называемой Брюссельской школы знаменуют очередной этап научной революции, поскольку речь идет о начале нового диалога не только с природой, но и обществом» [Тоффлер 1986, 30].

Со стороны некоторых ученых и преподавателей вузов можно слышать суждения о синергетике и её научном аппарате подобные тем, которые в конце  40 –  начале 50х  годов прошлого века раздавались в отношении кибернетики и общей теории систем: что ничего-то они не дают, а лишь предлагают новые термины для обозначения давно известных явлений, что понятия систе­мы, структуры, функции, организации, обратной связи, черного ящика и т.п. фактически фиксируют давно известные явления, связи и взаимосвязи и т.п., но в иной словесной оболочке. Такой нигилистический подход к кибернетике, не говоря уже об её идеологическом "осуждении",  во многом обусловили наше длительное отставание в этой области. Сегодня нечто подобное (правда, без идеологических "осуждений") происходит в отношении синергетики.

Понять эвристическое значение синергетических идей мешает, по-видимому, известная инертность мышления. Напротив, учёные, плодотворно использующие её идеи и принципы в специальных областях знания, подчеркивают их мировоззренческое значение. Так, например, Е.Н. Князева и С.П. Курдюмов отразили это даже в названии одной из своих статей: "Синергетика как новое мировидение: диалог с И. Пригожиным" [Князева, Курдюмов 1992].  Новый диалог с природой является выражением перехода к третьему пост-неклассическому этапу (по терминологии В.С. Степина) в развитии естественнонаучной картины мира и современного естествознания. Первая естественнонаучная картина мира представляла его в виде гигантского часового механизма с жесткими причинно-следственными связями, результат действия которых в принципе может быть предсказан однозначно (лапласовский детерминизм).

Вторая представляла мир в виде устройства, работающего на основе вероятностных зависимостей и стохастических процессов, где предсказания того или иного события уже не являются однозначными, а формулируются в виде вероятностных суждений. И первая, и вторая картины фактически не учитывали фактора времени, были, по выражению И.Пригожина, атемпоральными.

В синергетике складывается принципиально иное понимание процессов, происходящих в системах. Она рассматривает происходящие в мире изменения как закономерный процесс перехода от хаотической организации к упорядоченной и, наоборот, от упорядоченности к хаотичности. Хаос и порядок взаимосвязаны, соотносительны и способны переходить друг в друга. Краткая и емкая характеристика этой теории была дана О. Тоффлером в упомянутом предисловии к книге И.Пригожина и И.Стенгерс: «В сильно упрощенном виде суть этой теории сводится к следующему. Некоторые части Вселенной действительно могут действовать как механизмы. Таковы замкнутые системы, но они в лучшем случае составляют лишь малую долю физической Вселенной. Большинство же систем, представляющих для нас интерес, открыты –  они обмениваются энергией или веществом (можно было бы добавить: и информацией) с окружающей средой. К числу открытых систем, без сомнения, принадлежат биологические и социальные системы, а это означает, что любая попытка понять их в рамках механистической модели заведомо обречена на провал. Кроме того, открытый характер подавляющего большинства систем во Вселенной наводит на мысль о том, что реальность отнюдь не является ареной, на которой господствует порядок, стабильность и равновесие: главенствующую роль в окружающем нас мире играют неустойчивость и неравновесность. Если воспользоваться терминологией Пригожина, то можно сказать, что все системы содержат подсистемы, которые непрестанно флуктуируют. Иногда отдельная флуктуация или комбинация флуктуаций может стать (в результате положительной обратной связи) настолько сильной, что существовавшая прежде организация не выдерживает и разрушается. В этот переломный момент, который авторы книги называют особой точкой или точкой бифуркации, принципиально невозможно предсказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и более высокий уровень упоря­доченности или организации, который авторы называют диссипативной струк­турой. Физические или химические структуры такого рода получили название диссипативных потому, что для их поддержания требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур, на смену которым они приходят. Один из ключевых моментов в острых дискуссиях, развернувшихся вокруг понятия диссипативной структуры, связан с тем, что Пригожин подчеркивает возможность спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации" [Тоффлер 1986, 17–18].

Таким образом, синергетические идеи и принципы как бы приоткрывают то, что в кибернетике называли "черным ящиком" и способствуют углубленному пониманию процессов организации и самоорганизации. Многие положения,  сформулированные в последние годы при исследовании организации и самоорганизации физико-химических процессов, ранее были высказаны биологами, исследователями явлений морфогенеза. Например, представление об аттракторах как факторах, определяющих направление и ход процессов развития в неравновесных нелинейных системах, созвучно развиваемым ранее идеям К. Уоддингтона о гомеорезисе и креодах, как структурных образованиях, обеспечивающих устойчивую направленность онтогенеза вопреки факторам, нарушающим развитие. Это явление было названо "канализованностью" развития. Подобного же рода идея была высказана И.И. Шмальгаузеном в отношении эволюционного процесса.

К. Уоддингтон следующим образом характеризовал названные выше понятия: "Явления, для которых характерно поддержание постоянства некоторых параметров физиологических процессов (например, напряжения кислорода или рН крови), известны уже давно. Такого рода явления называют гомеостазом. Здесь мы имеем дело со сходной, но значительно более общей концепцией, поскольку на постоянном уровне должен поддерживаться не какой-то один параметр, а протяженный во времени процесс изменения, т.е. траектория. Это явление можно назвать гомеорезом, т.е. оно представляет собой стабилизованный поток, а не стабилизованное состояние. Для такой канализованной траектории, которая притягивает близлежащие траектории, был предложен термин креод" [Уоддингтон 1970, 21]. При сопоставлении предложенных в 1968 г. Уоддингтоном понятий и используемого синергетиками понятия аттрактора обнаруживается их почти полное совпадение.

Еще в конце 60–70х гг. рядом исследователей, занимавшихся теоретико-методологическими проблемами биологии, был показан сложный и противоречивый характер взаимодействия организации и развития, совпадение и про­тивостояние структуры и функции, устойчивости и изменчивости, статики и динамики в процессе эволюции живых систем. Об этом писал М.М. Камшилов [Камшилов 1970], этому было посвящено совместное советскопольское исследование  [Проблема взаимосвязи… 1978].  Сегодня подобного рода зависимости обнаружены в развитии открытых неорганических систем (термодинамика открытых нестационарных систем, лазерные излучения, процессы горения, лавинообразные процессы и др.). И они получают уже не просто качественно-описательную характеристику, а математическое выражение, что свидетельствует если не об универсальном, то по крайней мере о мета-научном (меж-научном) характере установленных закономерностей. Конечно, эта универсальность является свидетельством наличия изоморфизмов и изофункционализмов в совершенно различных сферах реальности. Наличие таковых является, на наш взгляд, новым свидетельством единства мира. Вместе с тем обнаружение такого рода общностей не может быть основанием для отрицания качественного своеобразия различных сфер реальности и для безграничного редукционизма.

Развитие идей организации и самоорганизации в естествознании свиде­тельствует о том, что обобщение его успехов и достижений может служить источником новых идей, понятий и принципов в других разделах научного и философского знания, что одной из важнейших задач современной философии является разработка проблем философии естествознания. Вместе с тем возникновение новых системных концепций, синергетических идей о самоорганизации, фракталах и т.п. истолковывается некоторыми исследователями в духе отрицания идей дарвинизма. Как бы в ответ на это лауреат Нобелевской премии, один из авторов наиболее крупных открытий XX в. в области биологии Ф. Крик в своей книге о происхождении жизни связывает механизмы её широкой распространенности и огромного многообразия с факторами эволюции. Возражая тем, кто считает, что естественнонаучное объяснение возникновения жизни невозможно, он утверждает следующее. «Жизнь, с этой точки зрения, является бесконечно маловероятным событием и все же мы видим, что она кишит вокруг нас во всех проявлениях. Как же такие маловероятные явления могут быть столь распространенными? Лишенный многих своих очаровательных сложностей, основной механизм очень прост. Его предложили как Дарвин, так и Уоллес, каждый из которых понял его принцип, прочитав Мальтуса. Живые организмы обязательно должны бороться за пищу, самца или самку, жизненное пространство, особенно с другими особями своего вида» [Крик 2002, 42]. Подобного же рода высказывания можно найти в книгах генетика Докинза «Эгоистический ген» и многих других представителей различных отраслей биологии.

Учение Дарвина в его современной интерпретации лежит в основе решения огромного числа теоретических проблем современной биологии, как в области понимания качественной специфики организации живых систем, так и в области объяснения их индивидуального и исторического развития, а многие идеи современного дарвинизма индуцируют творческую мысль в сопредельных с биологией отраслях знания подобно тому, как идеи Мальтуса стимулировали формирование дарвинизма. Идеи кибернетики, синергетики, теории игр, коэволюции, входя в современную теорию эволюции, способствуют переходу её на качественно новый этап. Возникает глобальный эволюционизм как обобщенный взгляд на целостное понимание мира, которое не является совершенно законченным и завершенным, но открытым для дальнейшего совершенствования и развития.

Заслуга Дарвина перед наукой как целым заключается в том, что он показал реальность хаоса, дисгармоничности, в отличие от гармоничного, целостного, целесообразно устроенного мира креационистов и теологов. Его концепция есть концепция единства дисгармонии и гармонии, хаоса и порядка, которые взаимодействуют и взаимно переходят друг в друга в ходе эволюции. Эта идея сегодня убедительно подтверждается данными синергетики. Другим достижением Дарвина, важным в философском плане, является преодоление ограниченности механистического естествознания в толковании причинности как однозначной связи и развитие идеи многозначной детерминации. Наконец, третьим немаловажным пунктом его методологического наследия представляется идея единства всего сущего, включая единство человека и природы.

 

ЛИТЕРАТУРА

Аптер 1977 – Аптер М. Кибернетика и развитие. М., 1977.

Блауберг, Юдин 1970 – Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Философские проблемы исследования систем и структур // Вопросы философии. 1970. №5.

Боголепов, Малиновский 1965 – Боголепов В., Малиновский А.М. Организация // Философская энциклопедия. Т.4. М., 1967.

Гинзбург  1999 – Гинзбург В.Л. Какие проблемы физики и астрофизики представляются наиболее важными и интересными//Успехи физических наук. 1999. № 4.

Декарт 1950 –Декарт Р. Избр. произведения. М., 1950.

Камшилов 1970 – Камшилов М.М. Организованность и эволюция // Журнал общей биологии. 1970. Т. XXXI. № 2.

Канаев 1963 – Канаев И.И. Очерки из истории сравнительной анатомии до Дарвина. Развитие проблемы морфологического типа в зоологии. М.Л., 1963.

Князева, Курдюмов 1992 – Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика как новое мировидение: диалог с  И.Пригожиным // Вопросы философии. 1992. № 12.

Крик 2002 – Крик Ф.  Жизнь как она есть. Её происхождение и сущность. М., 2002.

Мамзин, Рожин 1965 – Мамзин А.С., Рожин В.П. О законах функционирования и законах развития // Философские науки. 1965. № 4.

Проблема взаимосвязи… 1978 – Проблема взаимосвязи организации и эволюции в биологии  (советскопольское исследование). М., 1978.

Тимирязев  1949 – Тимирязев К.А. Избр. соч. в 4х томах. Т.Ш. М., 1949.

Тоффлер 1986 – Тоффлер О. Наука и изменение / Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.

Уоддингтон 1970 – Уоддингтон К.Х. Основные биологические концепции / На пути к теоретической биологии. М., 1970.

Хайек 1992 – Хайек Ф.А. Пагубная самонадеянность. Ошибки социализма. М., 1992.

Энгельгардт 1984 – Энгельгардт В.А. Познание явлений  жизни. М., 1984.

 
« Пред.   След. »