Эволюция представлений об организованности и системности в биологии

Принцип системности, сформировавшийся в биологии, предстает ныне в своей универсальности как путь реализации целостного подхода к объекту в условиях учета сложнейшей и многообразной дифференцированности знания о нем. Системный подход в современной науке отражает реальный процесс исторического движения познания от исследования единичных, частных явлений, от фиксации отдельных сторон и свойств объекта к постижению единства многообразия любого целого.

Русским предшественником кибернетики называют А.А. Богданова (1873-1928) — автора научного труда «Тектология». Он внес предложение объединить все биологические и физические науки, рассматривать их как систему взаимоотношений и организовать поиск организационных принципов, лежащих в основе всех типов систем. Основными идеями А.А. Богданова были следующие:

  • 1) изоморфизм строения и развития самых различных систем («комплексов») независимо от того материала, из которого они состоят (атомные, молекулярные, биологические, социальные);
  • 2) конкретная реализация любой организационной структуры сочетает в себе свойства многих организационных структур;
  • 3) строение процессов, происходящих в сложных структурах, типично для более простых организационных структур;
  • 4) любая система находится в непрерывном изменении, в ней нет ничего постоянного.

Исходя из взаимодействия изменяющихся элементов в системах,

А.А. Богданов выделил некоторые виды комплексов, различающихся по степени их организованности: организованные, неорганизованные и нейтральные. Организованный комплекс определялся в тектологии на основе принципа «целое больше суммы своих частей», при этом чем больше целое отличается от суммы самих частей, тем более оно организовано. «Но не потому, чтобы в нем создавались из ничего новые активности, а потому, что его наличные активности соединяются с меньшей потерею, чем противостоящие им сопротивления...» — утверждал мыслитель. В неорганизованных же комплексах целое меньше суммы своих частей. И, наконец, в нейтральных комплексах целое равно сумме своих частей. Среди множества организационных форм А.А. Богданов выделял два универсальных типа систем — централистический (эгрессия) и скелетный. Для систем первого типа характерно наличие центрального, высокоорганизованного комплекса, по отношению к которому все остальные комплексы играют роль периферии. Системы второго типа, напротив, образуются за счет равных по своей организованности низших комплексов.

Комплексы имеют организационные, формирующие механизмы: 1) конъюгация (соединение комплексов); 2) ингрессия (вхождение элемента одного комплекса в другой); 3) дезингрессия (распад комплекса).

Основу механизма изменения систем составляют: 1) консервативный подбор (система в определенный промежуток времени не меняет свою структуру); 2) прогрессивный подбор (изменение комплекса, развитие его структуры). Он имеет две разновидности:

  • • положительный подбор (в системе увеличивается неоднородность компонентов, количество внутренних связей. В результате повышается ее сложность и степень автономии частей. Обычно повышается не только эффективность организации, но и ее неустойчивость);
  • • отрицательный подбор (повышает порядок и однородность, уровень централизации и координации отдельных действий;

увеличивается структурная целостность и устойчивость системы, но одновременно снижается ее функциональная эффективность).

Направленность подбора, от которого зависит возникновение форм организации, относительно стабильна в неизменной среде. Напротив, в быстро изменяющейся среде подбор идет то в одном, то в другом направлении.

А.А. Богданов различал системы уравновешенные и неуравновешенные, писал о возможностях перехода из одного состояния в другое. Он рассматривал равновесное состояние системы не как раз и навсегда данное, а как динамическое равновесие. Система, находящаяся в равновесии, в процессе развития постепенно утрачивает данное качество и переживает это состояние как «кризис», а преодолевая его, вновь приходит к равновесию на новом уровне своего развития. Структура любой системы рассматривалась А.А. Богдановым как результат непрерывной борьбы противоположностей, сменяющей одно состояние равновесия системы другим. Также А.А. Богданов считал, что только активное использование внешней среды обеспечивает сохранность системы, поддержание ее равновесия. Внешняя среда видится как один из главных факторов, определяющих строение организации. Система у А.А. Богданова не просто взаимодействует со средой, но, будучи структурно связанной с ней, адаптируется к изменениям и коэволюционирует со средой.

«Одной из ключевых концепций тектологии А.А. Богданова является закон наименьших — идея о том, что стабильность системы определяется стабильностью ее самого слабого звена. Укрепление слабейших точек соответствует и другому тектологическому правилу — пропорциональности между элементами единой системы. Развитием такого подхода фактически являлись практические меры, которые были направлены на опережающее развитие некоторых отраслей и производств, представляющих собою узкие места, сдерживающие социально- экономический прогресс страны в целом. Можно констатировать, что теория А.А. Богданова интересна тем, что представляет анализ многих чисто гуманитарных проблем, но в совершенно новой трактовке. Типичное употребление понятия системы характерно и для современной науки: организованное целое оказалось на самом деле практически больше простой суммы своих частей, но не потому, что в нем создавались из ничего новые активности, а потому, что его наличные активности соединяются более успешно, чем противостоящие им сопротивления» [58]. Поэтому работу А.А. Богданова следует рассматривать как стремление к созданию общей организационной науки.

Обобщающая наука, о которой мы говорим, называется «общая теория систем». Создана она канадским ученым Карлом Людвигом фон Берталанфи (1901-1972). Формулируя свою теорию, К. фон Бер- таланфи положил в ее основу представление о том, что живой организм не является неким конгломератом отдельных элементов, а выступает как определенная система, обладающая свойствами целостности и организованности.

Основными задачами общей теории систем по К. фон Берталанфи являются:

  • • формулирование общих принципов и законов систем независимо от их специального вида, природы составляющих элементов и отношений между ними;
  • • установление путем анализа биологических и социальных объектов точных и строгих законов в нефизических областях знания;
  • • создание основы для синтеза современного научного знания в результате выявления изоморфизма законов, относящихся к различным сферам реальности.

Несколько позже К. фон Берталанфи развил представления о неравновесное™ живого организма, введя термин «открытые системы», в наше время широко используемый в синергетике. Он рассматривал стационарные состояния в неравновесной живой системе, которые он определил как «текущее равновесие». На основе обобщения физических, в частности термодинамических, представлений, он разработал теорию биологических организмов, рассматривая организм как целостаую сложную иерархическую систему. По существу, в применении к биологии он предложил и использовал метод системного анализа, активно применяемый сейчас в науке и технике. В частности, им высказана идея, что системная организация — основа точной биологии. Организм — пространственное целое, проявляющееся во взаимодействии частей и частных процессов. Процессы в живом организме обусловливаются целостной пространственной системой, подчиненной жесткой иерархии.

Организованность системы предполагает наличие иерархических уровней организации, при котором каждый предыдущий уровень входит в последующий, образуя единое целое живой системы. Тем самым представление уровней организации органично сочетается с целостностью организма. Критерием выделения основных уровней выступают специфичные дискретные структуры и фундаментальные биологические взаимодействия. Системно-структурные уровни организации живого определяются по выделенным специфическим взаимодействиям. На каждом уровне выделяют элементарную единицу и элементарные явления.

«Элементарная единица — это структура, закономерное изменение которой приводит к элементарному явлению. Элементарной единицей на молекулярно-генетическом уровне является ген, на клеточном уровне — клетка. На организменном уровне — особь, на популяционном уровне — совокупность особей одного вида — популяция. Совокупность элементарных единиц и явлений на соответствующем уровне отражает содержание эволюционного процесса. Представления о целом и части, используемые не только в системном анализе, но и в философии, полезны в применении их к изучению живого, поскольку живым организмам присущи гармоническая иерархичность и целевая функция. Действительно, рассматривая любые явления и свойства живой и неживой природы, мы обязательно сталкиваемся с проблемой целого и части — все наблюдаемые объекты являются частями целого и, в свою очередь, состоят из каких-то частей» [23].

Относительно живого организма как целостной системы советский биохимик В.А. Энгельгардт (1894-1984) выделял три признака, характеризующих взаимоотношения между целым и частями. Первый — возникновение в системе взаимодействующих связей между целым и частями. Второй — утрата некоторых свойств частей при вхождении их в состав целого. И, наконец, появление у возникающего целого новых свойств, определяемых как свойствами основных частей, так и возникновением новых связей между частями.

«Такой точки зрения придерживался глобалист естествоиспытатель В.И. Вернадский (1863-1945). Им же было введено и понятие живого вещества и сформулированы биогеохимические принципы. Под живым веществом он понимал совокупность всех живых организмов нашей планеты. В.И. Вернадский рассматривал биосферу как некое системное образование на основе внешней геологической оболочки Земли, включающее в себя как живое вещество всей планеты, так и среду обитания, которая преобразуется этим живым веществом. Тем самым были показаны роль живого вещества в процессе эволюции Земли и неотделимость развития биосферы от геологической истории планеты. Живое вещество активно участвует в круговороте веществ и энергии в земной коре, причем его энергия значительно больше, чем энергия косного вещества. Биосфера, по В.И. Вернадскому, включает в себя следующие элементы: живое вещество, косное вещество (без наличия живых организмов), биогенное, создаваемое и перерабатываемое организмами (газы, каменный уголь, известь, битум и т.д.), биокосное, возникающее при совместной деятельности организмов и абиогенных процессов (вода, почва, кора выветривания).

В.И. Вернадский предположил, что живое вещество биосферы выполняет и биогеохимические функции жизни, формирующие среду для существования живого. В этом смысле единство состава и функционирования живой природы, независимо от уровня представляющих их структур, — это биогеохимическое единство. Можно считать, что геохимические процессы в биосфере задаются живым веществом и геохимические процессы — это биогеохимические процессы, и в этом состоит биогеохимическое проявление биосферы» [158].

Заметим, что эволюцию Земли, а затем образование и развитие биосферы В.И. Вернадский объединил через три фактора макроэволюции — космический, геологический и геохимический, которые самым тесным образом связаны с биологической эволюцией. Все они объединяются в энергетических процессах биосферы. Таким образом, можно дать еще одно определение жизни — как могучей геологической силы нашей планеты, формирующей облик Земли и создающей ее в образе живой планеты. Предполагается, что жизнь связана в целом с эволюцией Земли и влиянием на нее живого вещества.

«Другой выдающийся ученый, академик Владимир Николаевич Беклемишев (1890-1962), посвятил свои труды изучению системной организации отдельных живых организмов. Как сравнительный анатом, В.Н. Беклемишев был ярчайшим представителем идеалистической морфологии, придающей главное значение плану строения организмов. Конечной целью сравнительной морфологии В.Н. Беклемишев считал построение естественной системы организмов, представляющей собой закон, согласно которому реализуется многообразие органических форм. Морфологические взгляды В.Н. Беклемишева суммированы в фундаментальном руководстве “Основы сравнительной анатомии беспозвоночных”. В предисловии к третьему изданию этой книги В.Н. Беклемишев указал, что беспозвоночные отличаются от позвоночных в том смысле, что единого плана строения у них не выявлено, не обнаружено сплошных рядов развития гомологичных органов. Поэтому он считал основной задачей сравнительной анатомии беспозвоночных выявление основных планов строения и их развития, что позволит рассмотреть организм как целое с учетом эволюции» [6].

Многообразие живых существ представляется безграничным и хаотичным. Для его описания весьма полезен сравнительноанатомический метод, который является одним из частных методов систематического описания многообразия органических форм. Сравнительная анатомия не является простым описанием, но в некотором смысле объяснением, так как способствует нахождению естественного места для любого объекта (органа или ткани) в линии исторического развития организмов.

Литература

Агеева Н.А. На пути из «века биологии» в «век антропологии» // Гуманитарные научные исследования. — 2014. — № 12-1 (40). — С. 75-82.

Иванов Н.С. Антропоэстетика в социально-философском дискурсе // Теория и практика общественного развития. — 2015. — № 6. — С. 133-135.

Лисеев И.К. Философия. Биология. Культура. — М.: Ин-т философии РАН, 2011.

Макарова О.Б., Сивохина Л.Н. Методика обучения биологии: современные подходы. — Новосибирск: НГПУ, 2013.

Стоцкая Т.Г. Философские проблемы биологии: Учеб, пособие. — Самара: Институт анализа экономики города и региона, 2014.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >