Динамическое равновесие и «закон наименьших»
А. А. Богданов различает системы уравновешенные и неуравновешенные, пишет о возможностях их перехода из одного состояния в другое. Он рассматривает равновесное состояние системы не как раз и навсегда данное, а как динамическое равновесие. Система, находящаяся в равновесии, в процессе развития постепенно утрачивает это качество и переживает это состояние как «кризис», а преодолевая его, приходит к новому равновесию на новом уровне своего развития. Структура любой системы рассматривается А. А. Богдановым как результат непрерывной борьбы противоположностей, сменяющей одно состояние равновесия системы другим. Также Богданов считает, что только активное использование внешней среды обеспечивает сохранность системы, поддержание ее равновесия. Внешняя среда видится как одна из главных факторов, определяющих строение организации. Система у Богданова не просто взаимодействует со средой, но, будучи структурно связанной с ней, адаптируется к изменениям и коэволюционирует со средой.
Одной из ключевых концепций тектологии 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, характерное 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". Работу Богданова следует рассматривать как стремление к созданию общей организационной науки.
Обобщающая наука, о которой мы говорим, называется общая теория систем и создана она канадским ученым Карлом Людвигом фон Берталанфи (1901-1972) с пристальным вниманием к биологическим системам. Создавая свою организмическую теорию Л. фон Берталанфи 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 Берталанфи являются:
формулирование общих принципов и законов систем независимо от их специального вида, природы составляющих элементов и отношений между ними;
установление путем анализа биологических, социальных и бихевиориальных объектов как систем особого типа 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.
развил представления о неравновесности живого организма, введя, кстати, термин, ныне широко используемый в синергетике, «открытые системы». Он рассматривал стационарные состояния в неравновесной живой системе, которые он определил как «текущее равновесие». На основе обобщения физических, в частности термодинамических, представлений он разработал свою теорию биологических организмов, рассматривая организм как целостную 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 более общего понятия целого и, в свою очередь, состоят из каких-то частей.
Относительно живого организма как целостной системы В.А. Энгельгардт 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. Им же было введено и понятие живого вещества и сформулированы биогеохимические принципы. Под живым веществом он понимал совокупность всех живых организмов нашей планеты, рассматривая 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; таким образом, почву и осадочные породы можно рассматривать как результат преобразования биокосного вещества), радиоактивное вещество и вещество космического происхождения.
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.
Заметим, что эволюцию Земли и затем образование и развитие биосферы Вернадский объединил через три фактора макроэволюции - космический, геологический и геохимический, которые самым тесным образом связаны с биологической эволюцией, и 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. Заметим, что только широчайшее разнообразие животных, растений и других форм жизни, возникшее сначала в виде простейших организмов 3-3,5 млрд. лет тому назад, обусловило выполнение всех функций живого вещества.
Если Вернадский исследовал систему всех живых организмов и их взаимодействия, то 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 Беклемишев указывал, 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 позволяет рассматривать организм как целое с учетом эволюции.
Многообразие живых существ представляется безграничным и хаотичным, для его описания весьма полезен сравнительно-анатомический метод, который является одним из частных методов систематического описания многообразия органических форм. Сравнительная анатомия не является простым описанием, но в некотором смысле объяснением, т.к. способствует нахождению естественного места для любого объекта (органа или ткани) в линии исторического развития организмов.