Универсальный справочник 14 страница

5.Neumann, J von, 1932. Mathemauschc Grundlagcn der Quantenmechanik. Sprmger-Verlag. Berlin.

6.Winner, E P, 1961. Remarks on the Mind-Body Question. In- The Scientist Speculates, I.J. Good, ed„ W Hememann, London. Symmetries and Reflections Indiana University Press, Bloomington, pp 284-302. 1967.

7.Slapp, HP, 1991 Quantum Properties and the Brain-Mind Connection, Foundation of Physics, Vol 21. 12, h.1451; 1993, Mind, Matter and Quantum Mechanics Springer-Verlag, New York; 1995, Why Classical Mechanics Cantwt Naturally Accommodate Consciousness but Quantum Mechanics Can⁹ Psyche, May 1995,2(5).

8.

9. Heitier, W., 1963. Man and Science. Basic Books, New York.

10.Marcer, P.J., 1992. The Conscious Machine and the Quantum Revolution in Information Technology. Cybernetics, 21 (I) pp. 18-22.

10. Penrose, II, 1994. Shadows of the Mind. Oxford University Press, Oxford. //. Horgan.J., 1994. Scientific American, 271 (1), 72.

12.Ro$u, H.C., 1997. Essay on Mesoscopic and Quantum Brain. Metaphysical Reviev, 3. (8), 1.

13.Eccles, J.C., 1973. The Understanding of the Brain. McGraw Hill, New York; 1975, Facing Reality. Springer-Verlag, New York-Heidelberg; 1994, How the Self Controls Its Brain. Springer-Verlag, Berlin.

14.Popper, K.P., Eccles, J.C. The Self and Its Brain. Springer-Verlag, New York-Heidelberg.

15.Bцhm, D., 1952. A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of Hidden Variables I and II. Physical Review, 85, 166; Bцhm D., Hiley, B.J., 1993. The Undevidcd Universe: An Ontological Interpretation of Quantum Mechanics. Routlcdge.

16. Stenger, V. J., 1997. Quantum Quackery, Skeptical Inquirer, 21 (1), 37.

17. Crick, F., 1994. The Astonishing Hypothesis: The Scientific Search for the Soul. Simon and Schuster, London.

Часть V ФОРМУЛА ЖИЗНИ

Отпечаток марсианской жизни.

Бактерии на метеорите, залетевшем к нам с Марса

Глава 16

Эволюция биологической мысли

«Я потратил сорок лет в своих скитаниях... ища философский камень под названием Правда. Я советовался со всеми адептами древности, Эпикуром и Августином, Платоном и Мальбраншем и остаюсь в неведении... Всё, что я смог получить от сравнения и комбинации систем Платона, учителя Александра, Пифагора и систем Востока: Случай - это слово, не имеющее смысла. Мир создан по законам математики».

Вольтер, Франсуа Мари Лруо (1694-1778)

/Щля чего-то Господь Бог наделил человека любознательностью? Отсюда осе его беды и все радости. Вглядываясь в звёздное небо, глядя на пламя костра и волны океана, в тёмных пещерах и возпышенных храмах, лабораториях и обсерваториях, годы и тысячелетия корпели «человек»» в надежде понять суть мироздания, а вопросов, увы, становится больше. Где проходит граница между живым и неживым? И есть ли она вообще? Каким образом из одной-единственной клетки (яйца) формируется с феноменальной точностью организм? Каки.м образом искалеченный организм регенерирует точно такую же структуру, какая была прежде? Что представляют собой эти таинственные управляющие системы? И наконец, непонятным остаётся главное - что является целью эволюции?

С одной стороны, мы действительно имеем Божественный мир -мир красоты и гармонии, целостности и целесообразности, феномен такой сложности и универсальности, который необъясним иначе как творением Нога - Высшего Разума. С другой - свойственная нашему миру всепоглощающая жестокость, возведенная в ранг основного принципа существования живой материи, - не находит разумного объяснения и понимания.

«Многообразие органического мира и постоянство видов - результат творения мира Богом» - такова концепция сторонников креацио

ниша. Согласно современным представлениям, индивидуальное развитие особи (онтогенез) определяется согласованной реализацией наследственной информации за счёт работы управляющих систем особи. В процессе онтогенеза происходят рост, дифференциация и интеграция частей развивающегося организма. В клетке, с которой начинается онтогенез, заложена определённая программа дальнейшего развития организма в виде кода наследственной информации. В ходе онтогенеза эта программа реализуется в процессах взаимодействия мех<ду ядром и цитоплазмой в каждой клетке зародыша, между разными его клетками и между клеточными комплексами. Наследственный аппарат, кодируя синтез специфических белков молекул, определяет лишь общее направление морфогенетических процессов, конкретное осуществление которых в большей или меньшей степени зависит от воздействия внешних условий.

Таким образом, современные представления базируются на концепции в эволюционном учении, утверждающей, что развитие живой природы обусловлено внутренними факторами, направляющими ход эволюции по определённому пути {ортогенез). Факторы либо материальные, либо нематериальные, изначально заложенные в генетическом коде или в общих физико-химических особенностях, направляют процесс развёртывания предсуществующих задатков, носящих целенаправленный характер {автогенез, ортоламаркизм).

Эволюционную концепцию о внутренней запрограммированности исторического развития живой природы {номогенез) подтверждают (по Бергу):

• стерсохимичсские свойства белков протоплазмы;

• преформизм - наличие в половых клетках организмов материальных структур, предопределяющих развитие зародыша и признаки образующегося из него организма;

• процессы онтогенеза и филогенеза (развитие видов, семейств, родов), осуществляющиеся по одним и тем же законам;

• закономерный и направленный характер наследственной изменчивости, которая одновременно проявляется у множества особей под действием факторов географической среды;

• скачкообразный (резкие однократные скачки - «пароксизмы») характер процессов видообразования {сольватации).

В качестве доказательства служат явления параллелизма - независимое развитие сходных признаков в эволюции близкородственных групп организмов (например, сходство органов у разных видов); конвергенции - независимого развития сходных признаков у разных групп

организмов в сходных условиях внешней среды. (В сходных местообитаниях, разобщённых во времени и пространстве, могут конвер-гентно развиваться целые биоценозы, включающие ряды конвергентных видов).

Наличие в организме особой «нематериальной жизненной силы» утверждают сторонники витализма. У Платона - это бессмертная душа (психе), у Аристотеля - «энтелехия», управляющая явлениями живой природы. Учение об «археях» - духовных началах, регулирующих деятельность органов тела, - принадлежит Я.Б. ван Гельмгонту (XVII в.). Жизнью организмов управляет душа - утверждал в XVIII в. Г, Шталь...

Внутреннее стремление к самосовершенствованию живой материи направляет сила роста - так считают сторонники батмогенеза, в то время как сторонники аристогенеза объясняют это стремление накоплением в организме особых «генов улучшения». Саморазвитие организмов осуществляется в ответ на изменения условий, передаваемое по наследству - так считают сторонники автогенеза, механоламаркизма.

Биология имеет ряд концепций и фактов, не проявляющихся явно в неодушевлённом мире. Из них наиболее важными являются:

1. Свойства живой системы - более чем просто сумма свойств компонентов. Другими словами, невозможно предсказать весь набор свойств комплексной биологической системы, даже зная все свойства её компонентов.

2. Свойства и функции компонентов системы зависят от состояния всей системы, Иначе, одни и тс же компоненты, включённые в различные системы, могут иметь различные свойства.

3. Имеет место эволюция - процесс создания новых сущностей, форм и функций на основе существующих компонентов.

Убеждение в том, что в любой сложной системе поведение целого может быть полностью понято на основе свойств его частей, было центральным в так называемой картезианской парадигме. Концептуальная модель, созданная Галилеем и Декартом, - мир как совершенная машина, управляемая строгими математическими законами, - была триумфально завершена Исааком Ньютоном, чья великая система, ньютоновская механика, явилась венцом достижений науки семнадцатого столетия. Триумфальное шествие биологии девятнадцатого столетия -теория клетки, эмбриология и микробиология - возвело механистическую концепцию жизни в ранг непоколебимой догмы в кругу биологов. Знаменитый декартовский метод аналитического мышления определил ход научной мысли на длительный период. В то время как клеточная биология достигла большого прогресса в понимании структур и функ

ций многих субэлементов клетки, она, по большей части, не проявляла интереса к координирующей деятельности, которая интегрирует эти операции в формирована клетки как целого. Ограничения редукцио-налистской модели со всей очевидностью проявились в проблемах развития и видоизменения клеток, попытке понять, каким образом клетки, содержащие идентичную генетическую информацию, могут специализироваться в разных направлениях, становясь мышечными клетками, кровяными, нервными и т.д.?

Немецкий эмбриолог Ганс Дриш в начале XX в. выступил против механистической биологии, проводя свои уникальные эксперименты над яйцами морского ежа; это закончилось созданием первой теории витализма. Когда Дриш разрушил одну из клеток эмбриона на ранней, двуклеточной стадии, оставшаяся клетка развилась в полноценный организм. Учёный понял, что такие чудеса машине не под силу. Наблюдаемый феномен саморегуляризации Дриш объяснил влиянием на физическую сущность некой особой сущности, которая не является частью последней. На этой волне возникло оппозиционное механицизму направление, известное как школа организменной биологии, или органщизма. Это направление, наряду с более древним витализмом, противостоит сведению биологии к химии и физике. Обе школы утверждают, что, хотя законы физики и химии применимы к организмам, они недостаточны для объяснения феномена жизни. Виталисты постулируют существование нематериальной сущности, каузального посредника, управляющего жизненными процессами, которые не поддаются механическому объяснению. Телеология - от греческого 1е1оз («цель») - утверждает, что каузальный (связанный причинно) посредник, признаваемый витализмом, целенаправлен, что в природе существуют цель и замысел.

Виталисты и организменные биологи дают совершенно разные ответы на строго поставленный вопрос: в каком смысле целое превышает сумму частей? Виталисты утверждают, что некая нематериальная сущность, сила или поле, должна дополнять законы физики и химии, чтобы жизнь смогла быть понята. Организменные биологи заявляют, что дополнительным ингредиентом должно стать понимание организации - «организующих связей». Поскольку эти организующие связи являют собой модели взаимоотношений, присущие физической структуре организма, организменные биологи утверждают, что для понимания жизни нет нужды вводить какую-либо нематериальную сущность. Недавно зародившаяся теория живых систем призвана положить конец спорам между механицизмом и телеологией. Как мы увидим ниже, она рассматривает живую природу как сущность, наделённую интеллектом и разумом, и не нуждается в признании какого-либо высшего замысла и причины.

Тот неоспоримый факт, что систему нельзя понять с помощью анализа, стал величайшим шоком для науки XX в. Поведение живого организма как единого целого не может быть понято на основе изучения его отдельных частей. Свойства частей не являются их внутренними свойствами, но могут быть осмыслены лишь в контексте более крупного целого. Специалисты по молекулярной биологии докопались до фундаментальных «кирпичиков» жизни, однако это не помогло им понять интегративные механизмы деятельности живых организмов. Целое - это нечто большее, чем сумма его частей.

От механистического к системному мышлению

Росс Харрисон, один из ранних представителей органицизма, исследовал концепцию организации. Он определил конфигурацию (форму) и взаимосвязь как два важных аспекта организации, которые впоследствии были объединены в понятие паттерна как конфигурации упорядоченных взаимоотношений. Произошел сдвиг от функции к организации и, следовательно, от механистического к системному мышлению. Понимать вещи системно означает дословно: помещать их в какой-либо контекст, устанавливать природу их взаимосвязей.

Понятие организации усовершенствовалось и превратилось в концепцию самоорганизации в современных теориях живых систем, а понимание модели самоорганизации является ключевым для понимания существенной природы жизни.

Идея витализма была недавно возрождена в более изысканной форме Рупертом Шелд рей ком, который, как мы уже отмечали, постулирует существование нематериальных морфогенетических («генерирующих форму») полей как каузальных посредников развития и поддержания биологической формы.

В естественных науках наиболее важные открытия и надежды связывают с квантовой механикой. Есть надежда, что и биологические явления также смогут быть объяснены квантовой механикой в будущем, гак как квантовая механика содержит все необходимые принципы взаимодействия частиц и эти принципы имеют успех в молекулярной динамике, основе жизни. Нет уверенности, однако, в том, что квантовая механика добавит одухотворённости, вдохнёт жизнь в нагромождение атомов. Субатомные частицы бессмысленны как изолированные сущности; они могут быть поняты лишь как взаимосвязи, или корреляции, между различными процессами наблюдения и измерения. В квантовой теории мы никогда не останавливаемся на вещах, но всегда имеем дело с взаимосвязями. Тем самым квантовая физика показывает, что мы не можем разложить мир на независимо существующие элементарные единицы. По мере того как мы сдвигаем фокус нашего внимания от макроскопических объектов к субатомным частицам, природа не демонстрирует- нам никаких изолированных строительных блоков; но вместо этого появляется сложная картина взаимодействий между различными частями единого целого. Встречаясь с живыми системами - организмами, частями организмов или сообществами организмов, - мы можем заметить, что все их компоненты объединены между собой по сетевому признаку. Окидывая взором жизнь, мы всегда видим сети. Каждый узел сети представляет собой организм, но будучи визуально увеличенным, сам окажется сетью, паутиной. Каждый узел в этой новой сети может представить орган, который в свою очередь, при увеличении превратится в сеть, и т.д. Структура человеческого мозга содержит около 10 млрд. нервных клеток (нейронов), переплетенных и связанных между собой с помощью 1000 млрд. узлов (синапсов), образуя обширную цепь.

А вот что мы видим на других уровнях. Пчёлы и муравьи ведут себя в больших количествах как клетки сложного организма. Они снабжены коллективным интеллектом и способностями к адаптации, в значительной степени превышающими способности индивидуальных членов. Они не могут выжить в изоляции.

Митохондрии, которые являются своеобразными «электростанциями» живых клеток, содержат собственный генетический аппарат. Есть убеждение, что митохондрии и другие органеллы в своё время могли быть совершенно самостоятельными бактериями. Поэтому создание новых конфигураций упорядоченных отношений, а по существу, новых форм жизни через постоянные симбиотические образования рассматривается в настоящее время как наиболее вероятное направление эволюции для всех высших организмов.

Вернер Гейзенберг: «Мир оказывается сложной тканью событий, в которой связи различного рода сменяют друг друга, или перекрываются, или объединяются, тем самым определяя текстуру целого».

Генри Стэпп: «Элементарная частица не является независимо существующей, доступной для анализа сущностью. По сути это совокупность взаимосвязей, которая тянется наружу, к другим вещам».

Квантовая теория заставила нас согласиться с тем, что твёрдые материальные объекты классической физики на субатомном уровне больше смахивают на волноподобные вероятностные паттерны. Нетрудно видеть, что идея пилотной волны Бома, идушая со стороны квантовой фишки, консолидируется с идеей «нематериальных морфо-генетических полей» Шелдрейка, идущей со стороны биологии. Для биологии, так же как и для квантовой механики, соотношение «часть и целое» крайне важно и не тривиально. В биологии, так же как и в физике, важную роль играет нарушение симметрии.

Иерархия живой природы

Одной из ключевых особенностей организации живых организмов выступает её иерархическая природа - иерархически организованная система объектов разных уровней организации, каждый из которых может быть расчленён на объекты более низкого уровня; между всеми объектами системы происходит объединяющий их обмен энергией, веществом и информацией. Выдающимся свойством всякой жизни является тенденция к формированию многоуровневых структур - систем внутри других систем. Каждая из них образует целое по отношению к своим частям, в то же время являясь частью более объёмного целого. Так, клетки объединяются, формируя ткани, ткани формируют органы, а органы формируют организмы. Последние, в свою очередь, существуют внутри экологических и социальных систем. Со структурно-функциональной и информационной точки зрения, всё многообразие жилого может быть подразделено на четыре уровня: клеточный (моле-кулярно-генетический); организменный (онтогенетический); видовой (популяпионно-видовой); биосферный. Уровни различной сложности, и на каждом уровне применимы свои типы законов. Понятие организованной сложности стало поистине важнейшей темой системного подхода. Иерархия биосистемы объединяет иерархию неживой материи посредством клетки и её части - генома, последовательности макромолекул, предписывающих эволюцию всех живых систем от клетки до организма. Достаточно ли количество информации, хранящейся в ДНК (если один нуклеотид - один бит информации) для того, чтобы контролировать процесс формирования взрослого организма из одиой-единственной яйцеклетки в удивительно точном пространственно-временном воплощении? Более вероятно, что информация записана более эффективно, чем просто технический проект организма, а кодирование может быть более ёмким, например через цепь точек бифуркации, формирующихся в процессе роста. (О точках бифуркации мы расскажем позже.)

Наблюдения показывают, что на всех уровнях эволюционной иерархии, от простейших органелл до комплексных экосистем, между собой взаимодействуют только соседние уровни. Место каждой сущности (категории) на иерархическом древе и расстояние его от позиции организма, к которому она принадлежит, определяет некий диапазон этой сущности. По всей видимости, эволюционное расстояние между максимальной и минимальной частями организма определяет его способность к самовосстановлению. К примеру, если у простейшего животного, живущего в воде (Hydra oligacto), отрезать какую-то его часть, оставшиеся клетки реагируют на отсутствие части реорганизацией, дающей рост новым клеткам до полного восстановления животного. Процесс включает по меньшей мере три уровня: организм -» клетка -> клеточный компонент. У человека и других животных порезанная кожа восстанавливается, а отрезанная рука - нет. Видимо, процесс такого типа потребует значительного потока энергии и в то же самое время огромного потока негативной энтропии, чтобы восстановить симметрию волновой функции всего организма, преобразуя волновые функции его компонентов. Плоские черви, полипы, морские звёзды могут почти полностью регенерировать свои тела из крохотных «деталей»; ящерицы, саламандры, крабы, омары и многие насекомые всё ещё способны отращивать потерянные органы или конечности; однако для высших животных регенерация ограничена обновлением тканей в процессе заживления ран. Не в том ли дело, что здесь играет роль как раз это расстояние по иерархической лестнице? Каким-то образом травмированный организм должен определить масштаб повреждения, т.е. определить «объём восстановительных работ и затрат» и принять решение по восстановлению. А не замешан ли и здесь принцип Паули?

Иерархии уровней живой и неживой материн¹

Вопрос не праздный. Где проходит граница применимости принципа Паули - «главного строительного правила» - в сторону формирования молекул, клеток и, возможно, других макроскопических объектов? Кажется очевидным, что два электрона разных макроскопических объектов могут быть в одном и том же состоянии. По реально ли такое для двух электронов одной и той же молекулы? Вопрос вот в чём: что должно реально означать «иерархический уровень», следующий за атомом? Общепринятого ответа па этот вопрос нет, но если принцип Паули, сформулированный выше, верен, и вопрос состоит в том, что есть следующий иерархический уровень, - проблема требует экспериментального исследования. И это в принципе возможно. В работе Д. Хоума² и Р. Чатгопадхайя предлагается использовать в качестве прибора для квантового измерения биологическую макромолекулу ДНК. Идея состоит в том, что когда фотон абсорбируется молекулой ДНК, волновая функция всей молекулы переходит из одного квантового состояния в другое. Но молекула ДНК сама состоит из большого количества фрагментов более мелких молекул, так что имеется альтернатива: либо поглощение фотона изменит волновую функцию ДНК путём изменения волновой функции одного из компонентов, или это изменит волновую функцию всей ДИК. В последнем случае, благодаря взаимодействию между целым и частями, поглощение фотона на одном конце ДНК может сразу же детектироваться на противоположном конце, по меньшей мере, в принципе. А это уже интересно.

Квантовая природа возможных взаимодействий па всех уровнях иерархии может быть привлечена для понимания подобных явлений.

Настоятельная необходимость изучения координирующей и интегрирующей деятельности всего генома очевидна. Лишь совсем недавно биологи пришли к пониманию генома живого организма как глубочайшим образом переплетённой сети и начали изучать деятельность этой сети, исходя из системной точки зрения. В новом, системном подходе эволюционные изменения рассматриваются как результат присущей жизни тенденции к созданию нового, причём этот процесс может сопровождаться, но может и не сопровождаться адаптацией к изменяющимся условиям. Ггном рассматривается как самоорганизующаяся сеть.

Стюарт Кауффман: «Мы должны переосмыслить эволюционную биологию... Большая часть порядка, который мы наблюдаем в организмах, может быть прямым результатом не естественного отбора, но естественного порядка, привилегию работать над которым получил отбор... Эволюция - это не просто «починка на скорую руку... Это внезапно возникающий порядок, выпестованный и отточенный отбором»\

Джеймс Лав л ок: «Эволюция живых организмов настолько тесно сопряжена с эволюцией окружающей их среды, что вместе они составляют единый эволюционный процесс»¹.

Можно сказать, мы имеем дело с коэволюцией, обусловленной тонким взаимодействием конкуренции и кооперации, созидания и обоюдного приспособления. Итак, движущую силу эволюции (согласно новой теории) следует искать не в случайных событиях беспорядочных мутаций, но в присущей жизни тенденции к созданию нового, в спонтанном возникновении нарастающей сложности и порядка. Никакой адаптацией посредством мутаций нельзя объяснить скорость, с которой сопротивляемость лекарствам распространяется среди сообществ бактерий. Бактерии меняют до 15% генетического материала ежедневно - это говорит об очень высокой эффективности их коммуникационной сети.

Сидни Бреннер, биолог: «Вероятно, неправильно считать, что вся логика сосредоточена на молекулярном уровне... Я полагаю, что в ближайшие четверть века нам придется обучать биологов новому языку... Я ещё не знаю, как назвать его; и никто не знает...». С тех пор как Бреннер опубликовал эти комментарии, действительно возник новый язык для понимания и описания сложных высокоинтегрированных живых систем. I!азывают его по-разному - теория динамических систем, нелинейная динамика, сетевая динамика и т.д. Хаотические аттракторы, фракталы, диссипативные структуры, самоорганизация, синергетика, автопоэз - вот лишь некоторые ключевые понятия этого языка. Но ещё далеко до того времени, когда можно будет говорить о некой обобщённой и стройной системе знаний, предполагающей единый взгляд на материю, разум и жизнь.

* * *

Примечания к гл. 16:

1.Altaisky, -W.K On Some Algebraic Problems in Quantum Mechanical Description of lliological Systems. ArXiv: quant-ph/OI 10043 v. I. 2001.

2.Home, D., Chattapadhyaya, R. DNA Molecular Cousin of Schrodingcr's cal: A Curious Kxamplc of Quantum Measurement. Phys. Rev. Lett. (1996). 76. 2837 2839.

3.Кауффмин, Стюарт -биохимик из института Саита-Фе. См.: 1991. Stuart Kaujfman. Antichaos und Adaptation. Scientific American; 1993. I he Origins of Order. Self-Organization and Selection in Evolution. Oxford University Press, N.Y.

4.Lovelock,./. Healing Gaia. Harmony Books. 1991, N.Y.

5.

Глава 17

Принципы организации живой материи

Самоорганизация

Ньютоновская наука была наукой сил и траекторий. Теория эволюции Дарвина, утверждавшая поступательное развитие от низшего к высшему и эволюционное мышление, основанное на переменах, росте и развитии, не находила отражения в ньютоновской теории и требовала новой науки о сложных системах. Было что-то неудовлетворительное в дарвиновской теории эволюции, она слишком холодная и механистическая; она не отдаёт дань великолепию и тайне жизни.

И такая наука появилась. Первой формулировкой этой науки стала классическая термодинамика с её знаменитым Вторым законом. Как мы уже знаем, согласно Второму закону термодинамики, впервые сформулированному французским физиком Никола Карно, любая изолированная или закрытая система будет спонтанно развиваться в направлении постоянно нарастающего беспорядка. В математической форме мера такого беспорядка получила название энтропия. Согласно этому же закону при совершении работы энергия рассеивается в виде тепла и не может быть полностью восстановлена. Из чего следовало, что вся мировая машина постепенно замедляет ход и в конце концов должна будет полностью остановиться.

Эта зловещая картина космической деградации явила разительный контраст эволюционному мышлению биологов XIX в., которые верили в то, что живая Вселенная развивается от беспорядка к порядку, к состояниям, характеризующимся нарастающей сложностью, т.е. вопреки Второму закону термодинамики. Но закон есть закон. Кто же прав, Дарвин или Карно?

Разрешить эту дилемму убедительно смог Илья Пригожий, бельгиец русского происхождения, впоследствии Нобелевский лауреат, -только в 1970-х годах. Он использовал новый математический инструментарий и плодотворные идеи предшественников для переоценки

Второго закона, радикально переосмыслил традиционные научные взгляды на порядок и беспорядок, что позволило ему недвусмысленно разрешить конфликт двух противоположных взглядов на эволюцию, зародившихся в XIX в., и сделать великое открытие п форме теории самоорганизации диссипативиых структур.

Среди знаменитых предшественников следует упомянуть имя нашего соотечественника, медика, философа и экономиста Александра Богданова (Александра Александровича Малиновского), которого в своё" время так нещадно критиковал материалист Ульянов (Ленин). Богданов в 1912-17 гг. опубликовал новаторскую теорию систем, которую назвал тектологией. Тектология стала первой в истории науки попыткой дать формулировку принципов организации, действующих а живых и неживых системах. Богданов, а затем и венский биолог Людвиг фон Берталанфи (в споём груде «Общая теория систем», изданном в 1968 году) указали на то, что живые системы - зто открытые системы, функционирующие вдали от равновесия. Последний удачно определил сущность устойчивого состояния как процесс метаболизма, что привело его к постулированию саморегуляции как ещё одного ключевого свойства открытых систем.

Итак, самоорганизация - into спонтанное зарождение новых структур и новых форм поведения в далёких от состояния равновесия открытых системах, которое характеризуется появлением внутренних петель обратной связи и математически описывается нелинейными уравнениями. В этом определении содержатся три общие для всех моделей особенности концепции самоорганизации. Для того чтобы осуществлялась самоорганизация, необходим непрерывный поток материи и энергии сквозь систему. Удивительное внезапное зарождение новых структур и новых форм поведения самое важное отличительное свойство самоорганизации - возможно при том условии, что система далека от равновесия. Нелинейная взаимосвязь компонентов системы выражается в появлении петель обратной связи.

Энтропия является ключевым моментом при описании самоорганизации. Увеличение энтропии соответствует переходу в более вероятностные состояния, которые являются более неупорядоченными. Энтропия - мера неупорядочения. Для замкнутой неживой системы подведение тепла увеличивает беспорядок, в то время как увеличение порядка (для выравнивания энтропии) требует отвода тепла. При низших температурах в неживых системах реализуются относительно маловероятные состояния системы с малыми энергиями, соответствующие более высокой степени упорядоченности, например процесс кристаллизации.

Передача информации - частный случай переноса энтропии между системами. Возрастание энтропии может означать, что информация утрачивается. Энтропия и тем самым неопределённость состояния системы может уменьшаться только в системах с накачкой, экспортирующих энтропию в окружающую среду. Только в открытых системах, отдающих энтропию, информация может приобретаться. Самоорганизация связана с переработкой информации.