И.В. Бурковский - Морская биогеоценология. Организация сообществ и экосистем (1119242), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Гурвич при изучении развития мозговыхпузырей у акулы посчитал, что процесс нельзя свести только к взаимодействиюклеточных факторов, необходимо принять надклеточные факторы, так называемую «динамически предшествующую морфу». Предлагалось, что «судьба части есть функция ее положения в целом», о чем впервые высказался Г. Дриш(1915). Таким образом, давалось объяснение с более высокого иерархическогоуровня вплоть до признания «ощущения формы развивающимися частями тела».Форма, существует сама по себе, изначально задана.В дальнейшем А. Гурвич (а вслед за ним и некоторые его последователи)отказался от этой концепции в пользу теории клеточного поля, где поле является результатом взаимодействия клеток, таким образом, сводя объяснение к взаимодействию клеточных полей, к эпифеномену многообразных и многочисленных элементарных факторов.
В ориентации клеток большое значение придавалось «митогенетическому» излучению делящихся клеток, физическая природакоторого долгое время не могла быть обнаружена из-за несовершенства техники того времени. Только в конце 50-х годов появились высокочувствительныеприборы, позволившие регистрировать сверхслабое свечение клеток и тканейживых организмов.
До сих пор существует множество гипотез о физическойприроде «биологического поля»: биофотохимическая, митогенетического излучения, биохемилюминесцентная, электромагнитного межклеточного взаимодействия (коммуникация) и биофотонная (Казначеев, Михайлова, 1981; Газарян,Белоусов, 1983;) . Все авторы сходятся в том, что физические и физико-химические механизмы могут быть использованы клетками как средство информационного взаимодействия биосистем.Р.
Шелдрейк (Shaldrake, 1988) выдвигает гипотезу «формативной причинности», согласно которой морфогенетические поля играют огромную роль вразвитии и сохранении форм (не только очертания внешней поверхности илиграниц системы, но и ее внутренней структуры) систем на всех уровнях сложности.
Морфогенетические поля — не энергетические, хотя могут производитьсвое действие в сочетании с энергетическими процессами, т.е. накладываютограничения формы на энергетически возможные пути физических процессов.Под морфогенетическими полями подразумеваются некие невидимые структуры, или архетипы форм, служащие своего рода матрицами, по которым формируются тела минералов, растений и животных. Производными от метагенетических полей являются «движущие поля», подобным же образом регулирующие формы поведения живых организмов.Весьма интересны воззрения В.В. Налимова (1993), расширяющие нашепредставление о восприятии, отражении и объяснении окружающего Мира.
Онистроятся на существовании не только реальных физических полей (их множество), но и семантического (смыслового), синтез которых в будущей общей теории поля, по его мнению, позволит интегрировать материю и сознание в единое целое на всех уровнях Мироздания. В X I X в. было введено понятие физи2*36И.В. Бурковский. Морская биогеоценология. Организация сообществ и экосистемческого поля; образ его прост: пространственное распределение меры того илииного физического свойства. В процессе развития физики образ поля усложнялся, обретая разнообразные очертания (Kalinowski, 1988):(1) в квантовой механике физическое поле перестает быть физическим впервоначальном понимании, поскольку речь теперь идет о распределении вероятностной меры, природа которой не физическая, а ментальная.
Это значит, чтовводится представление о некоем Универсальном Наблюдателе, оценивающемэту меру;(2) в общей теории относительности А. Эйнштейна поле задается пространственным распределением кривизны; образ поля становится совсем необычным — в каждой точке пространства изменяется не какая-либо заданная на нейфизическая величина, а сама геометрия пространства. Природа гравитации становится геометрической, а не физической, а сама геометрия становится динамичной;(3) в теории вакуума физический вакуум (поле) спонтанно (!) порождаетвещество, т.е. является его первопричиной;(4) наконец, семантическое поле В. В. Налимова (1993) характеризует распределение смыслов (строится дедуктивно) и исходит из представления о полесознания, которое управляет процессами, и о существовании параллельныхФизического и Семантического миров, в котором первый неполное отражениевторого (верховодство сознания).
Последняя мысль весьма близка поэтическоэзотерической концепции устройства Мира, изложенной Д. Андреевым в «РозеМира» (1992).1.6. Время в экосистемеВремя — самое таинственное, ускользающе-неуловимое и «печальное» понятие. По И. Канту (1964), время, как и пространство, — априори заданная форма чувственного созерцания, т.е. далеко не объективная субстанция. Ему вторитВ.В. Налимов (1983; стр.107), когда пишет, что «Мы знаем не само время, а идеюо нем и умеем подбирать числовую меру, соответствующую этой идее».В прагматической физике время предстает как продолжительность, направление и мера изменчивости.
Любые наблюдаемые события состоят из необратимыхпроцессов распада начального состояния. Именно благодаря распаду мы можемощущать и оценивать течение времени. Распадные процессы (превращения энергии) характеризуются направлением (от концентрированного состояния к рассеянному) и продолжительностью распада. В этом случае, как единицы временираспадных процессов, происходящих на Земле, используются периоды суточных и годовых вращений Земли. Абсолютная геохронология Земли известнатолько благодаря распаду нестабильных изотопов химических элементов.В отсутствие распада (стационарные, периодические или случайно флуктуирующие вокруг стационарного значения состояния) время определяется путемделения изменяющейся измеримой величины на измеряемую скорость её изменения. Это время движения (S/V, где S— расстояние, V— скорость). Это времяГлава 1. Экологическая система37оборота веществ (m/q, где т — масса организма, q — скорость обмена веществ).Это время периода колебаний или вращений.1.6.1.
М н о г о м е р н о с т ь и одновременность течения времениПроблема времени — фундаментальная проблема философии и естествознания. Абсолютное (физическое) время можно представить как изменение чегото в пространстве (вещества, положения точки и т.д.). Психологическое илибиологическое время — это воспринимаемое субъектом или субъективное время индивида или внутреннее время (дление — «duration»). Ещё К. Бэр (1861)заметил, что одинаковые интервалы физического времени неравноценны в восприятии у организмов с разной продолжительностью жизни. Экскюль (1928)писал, что каждый субъект живет в собственном мире, обладая присущими емупространством и временем.
Продолжительность жизни должна оцениваться непо физическому времени, а по количеству событий внутри системы (прожитыхмоментов).Мы живем одновременно в физическом времени (измеряемом по вращению Земли вокруг своей оси и Солнца), в индивидуальном (измеряемом по продолжительности жизни), в психологическом, индивидуально воспринимаемомпо важности проистекающих событий (собственное рождение, свадьба, рождение ребенка, поступление в институт, тяжелая болезнь) или самооценке своеговозраста (по самоощущению своего возраста: «человеку столько лет, на сколько он себя ощущает»). И одновременно мы общаемся с организмами, живущими в своем индивидуальном времени.
Во всем этом — многомерность и параллельность течения времени, суть самого феномена.1.6.2. В н у т р е н н е е (индивидуальное, биологическое) времяВнутреннее время представляет собой функцию числа событий в системе(Мусатов, 1994). Единицей шкалы может быть промежуток между двумя событиями в системе, за которые могут быть приняты наименее возможные состояния системы. Частота событий в системе и поступление извне информации могут определяться интенсивностью воздействий на единицу массы (концентрация ферментов в тканях, температура, органическая нагрузка).И.И.
Шмальгаузен (1926) отмечал, что течение времени в организме зависит от количества и интенсивности воздействия на единицу массы живого вещества (интенсивность метаболизма). Р. Фишер (Fisher, 1966) определял биологическое время внутри системы по концентрации энзимов. Известно, что чемменьше организм, тем интенсивнее метаболизм.
Таким образом, продолжительность жизни зависит и от размеров. Зависимость биологического времени отразмеров и массы тела — фундаментальная закономерность. В этом отношениивремя вторично по отношению к пространству.Уравнение зависимости продолжительности жизни от интенсивности метаболизма (через размер): Т = a (Q/W)" (чаще п = 0,8), где Q — обмен, W —38И.В. Бурковский. Морская биогеоценология. Организация сообществ и экосистеммасса организма, Q/W— интенсивность метаболизма, а — коэффициент пропорциональности, специфический для данной группы организмов. Чем интенсивнее метаболизм, тем короче продолжительность жизни (аналогия: «холерики живут меньше»).Существует связь между внутренним и внешним временем, которая можетбыть определена через уравнение: у = а + blgx , где у — мера биологического внутреннего времени, л: — физическое внешнее время, а и Ъ — константы, находимыеиз скорости роста организма по рекомендуемой Г.
Бакманом методике (Backman,1943). Это позволяет сравнивать по возрасту разные биологические объекты.Зависимость внутреннего времени от факторов среды (относительность времени). Время можно рассматривать как функцию среды (Мусатов,1994). Так, температура выступает в роли важного фактора, определяющего течение времени. С нею связаны начальные и предельные размеры организмов, ачерез них скорость метаболизма, продолжительность жизни и самое внутреннее время.
Температура изменяет скорость метаболизма, и тем самым — восприятие течения времени.Трофность водоема также является хроногенным фактором, определяющим число событий в системе. Для фито- и бактериопланктона трофность этообеспеченность питательными веществами, для гетеротрофных организмов —число возможных столкновений потребителя со своим кормом. А с потреблением связаны скорость роста, продолжительность жизни и внутреннее время. Пищанепосредственно влияет на метаболизм организма и тем самым на внутреннеевремя.x1.7. Связь между пространством и временем вэкосистемеПо В.И. Вернадскому (1975, 1988) пространство-время живого веществаотлично от четырехмерного пространства-времени классической механики, исоответствует его пониманию в теории относительности.
Он сформулировалпонятие пространственно-временного континуума внутри организма — особого состояния пространства, не отвечающего пространству Эвклида, а соответствующего одной из форм пространства Римана, обладающего особой геометрией и физическими свойствами, характерными в биосфере для проявленийжизни — организмов и их совокупностей.Пространство выступает в роли времяобразующего фактора протекающихв водоеме процессов (Мусатов, 1994). Чем мельче водоем, тем интенсивнее процессы в нём. Продуктивность водоема зависит от его глубины и площади; онапропорциональна размерам контактной — пограничной зоны.