И.В. Бурковский - Морская биогеоценология. Организация сообществ и экосистем (1119242), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Объяснение падения омникаузальности в указанной серии объектов кроется в уменьшении скоррелированности элементов ипроцессов (Горшков, 1990). Каждая живая особь функционирует на основе законов физики и химии (специфических законов жизни, по-видимому, нет) через соответствующие сильно скоррелированные биохимические реакции, которые запрограммированы в ДНК. Популяция уже включает множество нескоррелированных между собой особей. Начиная с этого уровня — скоррелированностьвсе время падает. Никаких новых видов скоррелированности (эмерджентных),действующих на уровне популяции, по-видимому, не возникает.
Замкнутость круговорота веществ, обусловливающая целостность экосистемы, объясняется несовокупным свойством, а совокупностью (суммой) свойств отдельных организмов, которые принципиально не могут быть скоррелированы между собой абсолютно синхронно. В экосистеме наблюдается ещё меньшая связность элементов (больше степеней свободы). Иерархичность организации экосистем (иерархичный контроль) предполагает постоянный, но не жесткий контроль более низких уровней биологической организации со стороны более высоких (Pattee, 1973).Введение9Так, хищники способны в определенном диапазоне регулировать количество иразнообразие жертв.
Качество детрита (продукт функционирования всей экосистемы — пелагической и донной составляющих) определяет трофическую группубентосных организмов, но не ее видовой состав. Здесь омникаузальное детерминирование выражено ещё слабее.Интересной идеей, сравнительно недавно сформулированной в Общей Теории Эволюции, относящейся ко всему Мирозданию и созвучной современным представлениям о развитии организмов (в ходе эмбриогенеза и онтогенеза) и экосистем (в ходе сукцессии и эволюции), является суждение о детерминировании протекающих процессов временем, т.е. будущим (Налимов, 1989; 1993; Ровинский,1995; Сажин, 2001).
Идея такова: любая система имеет пространственно-временной аспект, т.е. она способна изменяться в пространстве и времени. Если системаизменяется закономерно, по объективным правилам, то, как следствие, она имеетсюжет, план, образ. В этом случае, имея соответствующие знания, можно предсказать ее состояние в любой точке будущего, включая финал.
Система, стремящаяся к своему финалу, на каждом временном отрезке как бы предопределенаэтим финальным состоянием, оставляет «печать» будущего в настоящем и прошлом. В этом видится смысл проявления омникаузального детерминированиявременем, т.е. предопределения настоящего состояния будущим через механизмперенормировки вероятностей в соответствии с законами (или правилами) изменения или наличия сюжета.
Целым по отношению к любому изменяющемуся состоянию системы каждый раз выступает ее будущее состояние, поскольку оновключает и ее настоящее, и ее прошлое. Примером может служить процесс подгонки друг к другу популяций в экосистеме в ходе сукцессии или видов в биосферев ходе эволюции со стороны более высоких уровней биологической иерархии (сообщества как совокупности взаимодействующих популяций и среды их обитания).Причем, более высокие уровни — будущее для более низких, которое не можетбыть понято внутри своего и нижележащих уровней.В ходе сукцессии такой аутомониторинг достигается последовательностью сменяющих друг друга видовых комплексов, начиная от первых вселенцеввплоть до зрелого климаксного сообщества. Механизм этого процесса хорошоизвестен: одни виды создают условия существования для других, предопределяя большую вероятность их появления и закрепления.
В каждом конкретномслучае может быть своя комбинация. Из всего потенциального разнообразиямакроуровень (ориентируясь на будущее состояние экосистемы (образ, план,сюжет)) «выбирает» единственный вариант. Наиболее вероятно, это происходит благодаря информационной системе: через внешние метаболиты, люминесценцию, поведенческие реакции и т.п., определяющие рождаемость и выживаемость организмов в данных условиях.При объяснении сложных явлений и процессов приходится использоватьразные подходы или их синтез. Любое современное представление всего лишьтонкий временной срез на пути к истине. В каждом случае продуктивнее таметодология, которая больше соответствует изучаемому объекту.
Не случай-10И.В. Бурковский. Морская биогеоценология. Организация сообществ и экосистемно, в последние десятилетия в изучении физической природы наметилось взаимодействие двух, казалось бы, далеких областей — физики элементарных частиц и современной космологии (Сажин, 2001).В тесном переплетении разные методологии выступают как вполне равноправные и взаимодополняющие направления. Их синтез инициирует нетривиальные представления о физической природе и эволюции наблюдаемых объектов.Особенно это заметно на стыке некоторых областей биологической и физической наук.
Так, предполагается, что физические свойства нашей Вселенной прямо (сильный антропный принцип) или косвенно (слабый антропный принцип) связаны с последующим возникновением Человека, выступающего в качестве Наблюдателя. В этом утверждении нетрудно заметить черты виталистическогопонимания развития материи, включающего поиск высшего уровня, «ВысшегоСмысла» или «Абсолютного Разума» (Тейяр, 1987; Налимов, 1993).
В такомслучае эволюция биосферы в направлении Разума, детерминированная будущим,является лишь частным проявлением более общей Вселенской тенденции, отсекающей все другие возможности развития. Однако, если эволюция биосферыдействительно идет в направлении Разума, то это вовсе не означает, что еефиналом должен быть Человек. Здесь возможны и другие варианты.Взаимопроникновение разных областей науки, ещё совсем недавно казавшихся несовместимыми, логически вполне оправдано и прогнозируемо. Пришироком подходе к решению общих для всей науки проблем, выясняется, что навсех уровнях организации материи — от элементарных частиц, атомов и молекул, до организма, популяции, экосистемы и биосферы, а также в астрофизике, сее расширяющейся Вселенной и образованием черных дыр, — всюду обнаруживается эволюция, разнообразие форм и неустойчивости.
Современное видение природы претерпевает радикальные изменения в сторону множественности,темпоральности и сложности. Точка зрения, согласно которой на определенномуровне мир устроен просто и подчиняется обратимым во времени фундаментальным законам, представляется сегодня чрезмерным упрощением.
Единственные объекты, поведение которых действительно «просто», существуют в нашем мире только на макроскопическом уровне. Случилось так, что классическая наука (в первую очередь — физика) тщательно выбирала объекты изученияименно на этом уровне (свободно падающие тела, маятник, движение планет ит. д.). Однако эта простота не может быть приписана остальному миру.
Устойчивость и простота являются скорее исключением, чем правилом (Пригожий,1985;Хакен, 1985;Ровинский, 1995).Если исходить из того, что окружающий нас мир никем не построен, топеред наукой возникает проблема дать такое описание его мельчайших составляющих (элементарная частица, атом, молекула, ген, организм, популяция, и т.д. — длякаждого уровня организации материи), которое объясняло бы автоматический процесс его самосборки. Ведь из одних и тех же кирпичей можно построить и гараж, ижилой дом, и дворец, и храм.
Лишь рассматривая здание как единое целое, мы обретаем способность воспринимать его как продукт эпохи, культуры, общества, стиля.Введение11Долгое время научную рациональность было принято усматривать лишь ввечных и неизменных законах, которые являлись производными от изучаемыхмакроскопических объектов, отличающихся довольно простым поведением,жестким детерминизмом и обратимостью. Все же временное и преходящеерассматривалось как иллюзорное и второстепенное. Ныне обнаруживается, чтов природе существенную роль играет далеко не иллюзорная, а вполне реальнаянеобратимость, лежащая в основе большинства процессов самоорганизации.Необратимость и случайность отныне рассматриваются не как исключение, акак общее правило (Пригожий, 1985; Хакен, 1085; Пригожий, Стенгерс, 2001).Они рождают многовариантность и эволюцию материального мира.По своему характеру наша Вселенная плюралистична, комплексна.
Структуры могут исчезать и возникать. Одни процессы допускают описание с помощью детерминированных уравнений, другие требуют привлечения вероятностных соображений. Сложные биологические процессы (эмбриогенез, онтогенез,сукцессия, эволюция) сочетают в себе направленность, необратимость, вариабельность и случайность. Только искусственные системы, вырванные из общейкартины природы, которые долгое время изучала классическая физика, могутбыть строго детерминированными и обратимыми. Естественные системы непременно содержит элементы случайности и необратимости.Поведение макросистем (макротел), которые мы наблюдаем и к которымотносимся сами, описываются законами классической механики Ньютона. Поведение атомов и его структур подчиняется квантовой механике.
Возможно,что наблюдаемые нами объекты природы подчиняются классической механике, а жизнь как процесс, связанный с превращениями вещества, энергии и информации, — квантовой. В таком случае становится ясным, отчего мы многогоне понимаем в процессах, когда исходим из наблюдений за макрообъектами.Пример — живое тело и труп: на уровне макрообъектов они совершенно идентичны, но в одном случае есть жизнь — идут процессы, в другом — нет.Одна из прерогатив науки — прогноз событий (изменений в системе). Вфизике он основан на серьезных дедуктивных построениях, имеющих математическое выражение и содержащих фундаментальные (никогда не меняющиеся) константы. В биологии и экологии (как включающей биологические объекты) он основывается на индуктивно строящихся моделях, опирающихся не всегда на независимые переменные.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
