Чтение онлайн

Только за последние 600 миллионов лет произошло шесть великих биосферных кризисов, в результате каждого из которых ушла в небытие существенная часть живых видов. Например, рубеж мезозоя и кайнозоя не пережило ни одно сухопутное существо весом более 8 кг. Но в результате таких кризисов «сеть» жизни, перестраиваясь и адаптируясь к новым условиям, продолжала развиваться.

Задаваясь вопросами о том, что из себя представляет любая живая система, будь то отдельный живой организм или целая экосистема, чилийские ученые Умберто Матурана и Франциско Варела создали концепцию автопоэза: «авто» означает «само», а «поэз» – «созидание»; таким образом, «автопоэз» означает «самосозидание» [Фритьоф Капра, «Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем»].

Матурана и Варела определили структуру любой живой системы как автопоэзную сеть, в которой каждый элемент непрерывно участвует в создании или трансформации других элементов. То есть автопоэзная сеть – система, постоянно воспроизводящая саму себя: она создается своими элементами и, в свою очередь, создает эти элементы.

Примером автопоэзной сети является наш организм, в котором ни один внутренний орган не является жизнеспособным в отдельности, но эти органы, находясь в динамическом взаимодействии, обеспечивают жизнеспособность друг друга.

Подобные эффекты возникают и на уровне экосистем в целом: «зайцы» обеспечивают жизнеспособность «волков», а «волки» обеспечивают жизнеспособность «зайцев» (если хищники не будут убивать травоядных, то популяция тех может разрастись настолько, что все травоядные окажутся под угрозой в результате дефицита кормовой базы).

Примером автопоэзной структуры на микроуровне являются одноклеточные организмы. Любая клетка представляет собой довольно сложную систему, состоящую из множества элементов, выполняющих специфические функции. При этом ни один элемент не способен «жить» в отдельности – они существуют только в динамическом взаимодействии с друг с другом в целостной системе, которой и является клетка.

Вся живая природа выстроена по принципу сетей, в которых все равны и нет главных. Организм живого существа есть сеть взаимодействующих клеток. Живые существа являются элементами сетей, называемых экосистемами, в которых каждый вид имеет свои специфические функции и активно взаимодействует с другими видами.

Американский физик Фритьоф Капра на основе концепции автопоэза Матураны и Варелы, а также теории диссипативных структур Пригожина сформировал целостное описание живых систем, из которого можно выделить ряд ключевых присущих им характеристик [Фритьоф Капра, «Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем»]. Капра определяет любую живую систему как автопоэзную сеть, являющуюся диссипативной структурой.

Согласно Капре, живые системы на протяжении всей своей жизни находятся вдали от состояния равновесия и приходят в равновесное состояние только со смертью. При этом важно отличать состояние равновесия от динамической устойчивости: большую часть времени любая живая система находится в состоянии динамической устойчивости, проходя через состояния потери устойчивости только в момент бифуркаций.

Развитие любой живой системы представляет собой существование в зоне устойчивости и движение к границе этой зоны по мере накопления предпосылок для изменений. При достижении границы зоны устойчивости живая система может либо разрушиться, либо перейти к новой структуре, в которой она способна снова находиться в состоянии устойчивости и развиваться дальше.

При этом предпосылки для изменений живой системы возникают в результате сопряжения с внешней средой. В результате таких изменений живые системы становятся более сложными, но при этом более жизнеспособными.

Суть сопряжения заключается в обмене веществом и энергией с внешней средой, а также в считывании информации из внешней среды и изменении собственного состояния в ответ на определенные сигналы. Причем то, что это за сигналы, в ответ на которые система должна изменять свое состояние, и как она должна изменять его, определяется внутренней логикой самой системы. Поэтому Капра говорит, что живые системы энергетически открыты, но организационно замкнуты и сохраняют свою идентичность в процессе изменений.

Простейшим примером сопряжения с внешней средой является поворот цветов вслед за движением солнца: система под названием «цветок» меняет свое состояние с целью получения максимально возможного количества солнечной энергии, а сигналом для поворота является информация об уменьшении солнечного потока.

Другой пример связан с человеческим организмом, меняющимся на протяжении всей жизни: три ключевых подсистемы организма – нервная, иммунная и эндокринная – меняются на протяжении всей жизни. Воздействие в виде попадания в организм чужеродных элементов – бактерий и вирусов – приводит к тому, что иммунная система находит ответ, самообучаясь и становясь все более сложной при этом (а может и не найти ответа, в результате чего весь организм и иммунная система как его часть гибнут). Нервная система также на протяжении всей жизни (за определенными исключениями) меняется и становится все сложнее, причем в случае этой системы можно отчетливо наблюдать точки потери устойчивости – возрастные кризисы – и дальнейшие бифуркации.

Драйвером развития живых систем является сопряжение с внешней средой, по отношению к которой система должна быть открыта с точки зрения потоков энергии и материи (в бизнесе аналогами являются интеллектуальные, социальные и финансовые ресурсы) и должна уметь распознавать определенные критические сигналы, являющиеся триггерами для изменений.

Если система избирательно реагирует на одни сигналы и не реагирует на другие, то можно говорить о том, что изменения должны «толкать» её к определенной цели – эта цель и определяет её внутреннюю логику.

Что это за цель? Что является ключевой целью развития любой живой системы?

Задумайтесь об этом на примере человеческой жизни. Перебрав множество вариантов и пройдя каждый из них до истока, Вы придете к единственному выводу: ключевой целью развития является повышение жизнеспособности – сначала собственной, затем потомства и, наконец, социума. Понятно, что цели человека могут находиться и в других плоскостях – социальной, интеллектуальной и духовной, но общим для всех людей является наличие цели повышения жизнеспособности.

Живые системы характеризуются именно тем, что в ответ на воздействия извне они меняются, становясь более жизнеспособными.

Следовательно, эффект самоорганизации в живых системах является направленным – внутренняя структура системы в определенные моменты времени перестраивается, повышая жизнеспособность. Этот феномен и есть адаптивность живых систем.

В качестве иллюстрации можно привести концепцию «антихрупкости» американского математика, трейдера и философа Нассима Талеба. Он, обращаясь к базовой способности живых систем перестраиваться и улучшаться (становиться жизнеспособнее) под воздействием внешних стрессов, вводит понятие антихрупкости – как противоположности хрупкости механических (неживых) систем, которые от воздействия стрессоров только изнашиваются и «дряхлеют».

Одним из примеров антихрупкости является механизм наращивания мышечной массы человеком: на месте разрушенных под воздействием высоких нагрузок мышечных волокон нарастают новые в количествах, превышающих разрушенные.

Другим примером антихрупкости, о котором мы уже упоминали, является укрепление иммунной системы, которая научается противостоять болезни после (за редкими исключениями) каждого перенесенного инфекционного заболевания.