Эволюция биосферы: самораскрытие через самосозидание
advertisement
«Мудрость Дома Земля: о мировоззрении ХХI века» Экогеософский альманах, вып 4-5, Под редакцией В.А.Зубакова. Санкт-Петербург – Донецк, 2003. ISBN 966-8248-06-6 Эволюция биосферы: самораскрытие через самосозидание А.Б.Казанский Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН Введение Определение системного статуса биосферы в целом - не менее важная для человечества проблема, чем поиск отдельных связей и закономерностей биосферных процессов. Как оказалось, познание биосферы неотделимо от познания живого и наоборот, жизнь невозможно познать вне биосферного контекста. Еще в начале прошлого века выдающийся русский ученый Владимир Иванович Вернадский показал, что биосфера, или слой планеты, заселенный жизнью обладает рядом необычных свойств термодинамически неравновесной, антиэнтропийной живой системы. Английский ученый и инженер Джеймс Лавлок в семидесятых годах своим путем пришел к идее живой планеты. Согласно его гипотезе, планета, заселенная живыми организмами сама, как целое, приобретает некоторые свойства биологического организма, такие, например, как гомеостаз. Лавлок назвал эту необычную систему Геей (Gaia) по имени древнегреческой богини Земли (Казанский, 2000; Lovelock, 1972). Реализуются эти свойства в значительной степени за счет существования саморегуляторных процессов обратной связи в глобальных биогеохимических циклах ряда веществ, своего рода метаболитов Геи. Как правило, усилителями регуляторов в указанных цепях обратных связей выступают биологические организмы. В Гее биологические организмы и их физическое окружение - почвы, скалы, ландшафты, океаны, атмосфера составляют, в масштабе геологических времен единую развивающуюся систему, единый процесс, который и обладает саморегуляторными свойствами. Критики, как из лагеря сторонников гипотезы, так и лагеря противников часто указывают на то, что биота часто дестабилизирует глобальный климат. В то же время и без биоты современная биосфера обладает саморегуляторными свойствами. Тем не менее, мало кто отрицает, что в процессе саморазвития биосферы, Геи, который носит в себе одновременно, черты биологической эволюции (филогенеза) и индивидуального развития (эпигенеза), сохраняется преемственность жизни. И это несмотря на происходящие время от времени кризисы экзогенного или эндогенного происхождения! Кроме того, современная структура биосферы могла быть создана и сохранена только при участии жизни. Иначе говоря, эволюция биоты как-то согласована с эволюцией среды и свойствами устойчивости и самовосстановления. Как совместить эти, казалось бы, противоречивые свойства в рамках единой модели эволюции биосферы? 2 По мнению ряда исследователей, Гея, как система хорошо вписывается в понятие аутопоэзиса или теорию самопродуцирующихся автономных систем (Jantsch, 1980; Lovelock, 1988, 1991). Концепция аутопоэзиса (или ее более обобщенный вариант, теория биологических автономных систем), как минималистская модель живого (Varela,1979) была предложена и интенсивно разрабатывалась чилийскими нейрофизиологами и кибернетиками Умберто Матураной и Франсиско Варелой около тридцати лет параллельно с синергетикой. Она является теоретическим и методологическим базисом современной кибернетики (так называемой “кибернетики второго порядка”) и биологического искусственного интеллекта, преобразует эпистемологию, когнитивные науки, теорию сознания, социологию и теорию менеджмента. Процесс может завершиться серьезным пересмотром всего методологического базиса не только этих теоретических областей знания, но и биологии, а также наук о Земле. Теория аутопоэзиса во многом дополняет синергетику в раскрытии сущности живых систем. В то же время, данная формальная теория живого все еще находится в процессе развития, она имеет слабые стороны и даже содержит противоречия в феноменологической части (“аутопоэтический наблюдатель”). Настоящая работа - это предварительные размышления о возможности развития концепции аутопоэзиса с целью использования ее для более глубокого постижения процессов функционирования и эволюции биосферы. Одна из целей работы - попытаться критически осмыслить то, насколько полно биосфера как система вписывается в понятие аутопоэзиса. Можно согласиться с Кентом Палмером, который предлагает определять биосферу, Гею как “холон”, или специальную аутопоэтическую систему, в которой целое точно равно сумме частей. Но при этом остается нерешенной проблема самодетерминации. Вектор развития теории биосферы видится в направлении создания теории эволюционной геофизиологии и биосферного функционального морфогенезиса. В работе предлагается модель эволюции биосферы, как прерывистого эпигенезиса организмоподобной автономной системы. В согласии с логикой автономных систем, выдвигается идея биосферного имунного ответа на разрушительную планетарную деятельность человеческого сообщества, вмешивающегося в биосферные круговороты. В заключительном разделе предлагается модель герменевтической спирали эволюции биосферы, как самораскрытия бытия особого типа. Идея самораскрытия, идущая от древнегреческих философов и развитая в прошлом веке М.Хайдеггером в его варианте фундаментальной онтологии (онтологический монизм), дополненная идеей диалога может существенно обогатить философию самосозидания и самоорганизации, которой привержена теория аутопоэзиса. Правда, при этом в естествознание привносится парадоксальность, характерная для иной рациональности, развивавшейся на Востоке. Таким образом, главная цель работы – наметить контуры определения системного статуса биосферы. Достижение этой цели видится на пути синтеза этих базовых подходов к познаниию живого и биосферной организации. Перспективной стратегией анализа живого и биосферы является рассмотрение явления одновременно на нескольких семантических уровнях (философском, метасистемном, системном). В Приложении даются пояснения в отношении часто используемых понятий (рекурсия, бутстрап, синергетика). 3 1.Элементы теории аутопоэзиса В узком смысле слова, аутопоэзис - это минималистская метасистемная теоретическая модель жизни, базисом которой является понятие живого организма. При этом сам организм представлен формально в виде самопродуцирующейся автономной системы, то есть самоорганизации особого типа. В начале семидесятых, чилийский нейрофизиолог и кибернетик Умберто Матурана и его молодой сотрудник Фрациско Варела пришли к определению аутопоэтической системы, формальной метатеоретической модели живого организма и в качестве примера построили компьютерную модель подобной системы в виде клеточного автомата (Varela, 1979). Аутопоэзис (autopoiesis) означает “самопродуцирование”, неологизм, термин, составленный авторами из двух слов древнегреческого происхождения “auto” – “сам” и “poiesis” – “строить, творить, производить” (в древней Греции поэт– это творец в довольно широком смысле слова). Аутопоэзис находится в диалектическом единстве со своей противоположностью - аллопоэзисом. Аллопоэтическая система производит нечто “на экспорт”, не имеющее отношение к собственным компонентам. Она не способна самопроизводиться. Ф. Варела дает следующее упрощенное определение аутопоэтической системы (Varela, 1979, p. 13). “Аутопоэтическая система организована (определена как единство) в виде сети процессов продукций (синтеза, трансформации и деструкции) компонент, которые производят компоненты, которые: (1) путем взаимодействия друг с другом и трансформации непрерывно регенерируют и реализуют сеть процессов (отношений), которые производят их и (2) которые конституируют ее (аутопоэтическую машину) как конкретное единство в пространстве, в котором они (элементы) существуют путем определения замкнутой топологической области ее реализации как такая сеть”. Из этого следует, что аутопоэтическая машина постоянно генерирует и определяет свою собственную организацию через свою работу как системы по производству своих собственных компонент, и делает это в бесконечном круговороте (обороте) компонент при условиях постоянных возмущений, вызванных воздействием среды и компенсации этих возмущений. Поэтому, аутопоэтическая машина - это гомеостатическая машина (скорее, “гомеореляционная” (“relationstatic”), статическая в плане системы особых отношений, а не состояния), система, которая имеет свою собственную организацию, определенную как сеть связей отношений в качестве фундаментального инварианта. Таким образом, реализация аутопоэтической организации - результат ее собственной работы. В такой системе продукция и продукт не отличины. Иначе говоря, аутопоэтическая организация рекурсивна и самореферентна (в процессе работы обращается сама к себе). Она реализует бутстрап или бесконечную рекурсию (см. Приложение), когда части и целое находятся в состоянии взаимной согласованности и динамического взаимоперехода. Классической аутопоэтической системой является биологическая клетка. Это сложная продукционная система, производящая и синтезирующая макромолекулы белков, жиров и энзимов, составляющих в среднем 104 единиц. Общая популяция макромолекул обновляется 104 раз за жизненный цикл. Несмотря на это, клетка 4 сохраняет свои отличительные черты, целостность, относительную автономию. Она производит мириады компонент и тем самым производит только себя. Клетка использует 109 различных молекул за жизнь, сохраняет единство и целостность, хотя компоненты непрерывно или периодически распадаются, создаются, производятся и потребляются. Это и есть аутопоэзис. В противоположность этому, кристалл - пример не аутопоэтической, (статической) системы. Пространственные отношения между компонентами определяют организацию кристаллической решетки, которая определяет его как член частного класса кристаллов, в то время как тип компонент, составляющих его, определяет его как частный случай класса. Таким образом, организация кристалла определяется пространственными отношениями, которые определяют относительные положения его компонент, в то время как последние определяют единство в пространстве существования - в физическом пространстве. В аутопоэтических системах наоборот, пространственные отношения между компонентами определяются сетью процессов продукций компонент, конституирующих ее организацию и поэтому, они непрерывно изменяются, обновляются. Онтологически, статус живых систем и аутопоэзиса определяется как “процессуальное бытие” (“Process Being”) (Palmer, 1996). Кристаллическая организация - это связи между компонентами, а не отношения между процессами продукции компонент. То есть кристалл - область процессов, а не область связи процессов (процессов процессов), как аутопоэзисе. В этом смысле, кристаллы относятся онтологически к бытию статичному (Static Being). Итак, аутопоэзис выступает как более базовая модель живого, нежели неодарвинизм или его современный крайний вариант - “докинизм” (популярная концепция эгоистического гена в изложении Р.Докинза, а также меметика, содержащая идею социальных “самореплицирующихся структур”). Вместо царившего дарвиновского видоцентризма и структуроцентризма предлагается организмоцентризм, вместо структурных эволюционных изменений дарвинизма эволюция организации. Размножение организма является вторичным, не базовым свойством жизни. Появление размножения и вместе с ним эволюции путем репликации (дарвиновской эволюции) свидетельствует лишь о включенности данного организма как элемента в организм более высокого ранга и о направленной разбалансировке в аутопоэзисе процессов рождения и распада элементов. В модели аутопоэзиса подчеркивается кругообразный, замкнутый, циклический и рекурсивный характер организации обобщенных процессов продукции элементов. Коллективный синтез элементов, их комбинаторное соединение, конечная жизнь и распад на субстратные единицы являются абсолютно необходимыми составляющими аутопоэтического процесса и жизни, как особой организации. Фактически, это обобщенное описание клеточного метаболизма. Удивительно, но к этому обобщенному метаболизму в той или иной степени удается свести практически все процессы в живом организме. Подход дает совершенно новый взгляд на процессы, происходящие в имунной и нервной системах, в психологии, он используется при построении теории сознания, в социологии, в экологии и представляется многообещающим в науках о Земле. Базовая аутопоэтическая самопродуцирующаяся организация является инвариантной частью, внутренней глубинной структурой, которую организм “стремится” сохранить. При этом более гибкая и подвижная часть структуры организма, включающая в себя границу, отделяющую его от среды, может 5 существенно изменяться в процессе особого “холистского” взаимодействия со средой (структурного сопряжения, структурной парной координации - “structural coupling“). Матурана и Варела называют структурой именной эту часть, а аутопоэтическую организацию - просто организацией. Таким образом, в аутопоэзисе зафиксирован “дуализм организации и структуры”. Живой организм сохраняет свою аутопоэтическую организацию, компенсируя возмущения экзогенного и эндогенного происхождения структурной перестройкой. Это не значит, что довольно устойчивая аутопоэтическая организация не может плавно эволюционировать в процессе взаимодействия со средой. Сохранение продукционной организации - просто родовое свойство жизни, ее суть, ее экзистенциальная сущность. Аутопоэтическая организация является открытой в физическом плане, но организационно замкнутой иногда даже говорят логически замкнутой. Все внешние воздействия “структурно детерминированы”, их эффект определяется структурой самой системы. Они вызывают структурные перестройки, возмущения внутри системы и ее целостный ответ. Смысл и информация (ин формация) порождаются внутри системы, носят локальный, внутрисистемный характер. В данном контексте часто упоминают известное образное высказывание Г.Бейтсона: “Если вы пинаете камень, он движется с энергией, которую он получил от вашего пинка. Если вы пинаете собаку, она движется с энергией, которую получает от своего метаболизма” (Бейтсон, 2000, с. 447). Как уже говорилось выше, с окружающей средой аутопоэтическая система взаимодействует как единый коллектив, как целостность. Более того, в какой-то мере, роли организма и среды уравниваются. В процессе структурного сопряжения со средой в организме происходят адаптивные структурные перестройки. Но и в среде происходят возмущения под воздействием организма. Среда не рассматривается как нечто инертное. В процессе взаимодействия организм и cреда (которая может включать другие организмы) выступают как коэволюционирующие, в чем-то равные исторические партнеры, участвующие в своего рода танце. Успех танца зависит от согласованности действий партнеров. Активным, подстраивающимся партнером является каждый организм. Он постоянно обучается, накапливает опыт в процессе этого танца. Фактически он постоянно самоподдерживается как динамический процесс в ходе особого взаимодействия со средой. Пока танец успешен, организм выживает и его поведение, взаимоотношение со средой расценивается как понимающее, жизнеспособное, а его когнитивные способности считаются адекватными условиям существования. В этом смысле, живые системы классифицируются Ф. Матураной как когнитивные системы, а процесс жизни - как процесс познания (Матурана, 1975; Maturana, 1970). Творцы аутопоэзиса придерживаются концепции радикального конструктивизма и прагматической трактовки разума и познания. Мышление - это воплощенное мысле-действие, разумное поведение в среде, это процесс коллективного соучастия в действе, направленный на выживание в широком смысле слова. В отличие от замкнутой самопродуцирующейся организации, сам процесс мышления - это не локальный процесс в мозгу (известная метафора “чан с мозгами”), или процесс имманентный телу, а контур отношений соучастия в 6 коллективном действе (Бейтсон 2000). Процесс мышления необходим для выживания организации, которая организует эти контура. При этом Бейтсон уточняет, что информация состоит из эффективных, то есть воспринимаемых системой, актуальных для нее различий, это различие, порождающее каскад различий в среде. Акт различения - это квант “мыследействия” живой системы, базовая функция аутопоэтического наблюдателя, поэтому мыслительный многоконтурный процесс можно свести к замкнутым Бейтсоновским циклам трансформ различений, превращений одних различений в другие. В каком-то смысле жизнь – это различие, порождающее замкнутый контур различий. Здесь явно звучит семиотический, знаковый аспект живого. При этом Бэйтсон хотел остаться в рамках классической теории логических типов Рассела – Уайтхэда. В отличие от Бейтсона, Ф.Варела использовал для построения своего формализма неклассическую логику, арифметику и целое исчисление СпенсераБрауна (“исчисление индикаций”), оперирующее именно с различением. Инструмент позволяет выявлять и базовые инварианты таких циклов трансформ различений, так называемое “собственное поведение” (“eigenbehavior”). Это понятие, введенное в кибернетику второго порядка ее основателем, Фон Ферстером, идейно близко собственному вектору линейного пространства, используемого в математической физике. Можно усмотреть в контурах Бэйтсона и в аутопоэтическом наблюдателе хайдеггеровскую заброшенность, погруженность, бессознательную укорененность человека, “здесь-бытия”, Dasein в повседневной деятельности, практике. В концепции аутопоэзиса это проявлено еще более ясно (Varela, 1999). Фактически, Матурана и Варела, по аналогии с фундаментальной онтологией, экзистенциальной феноменологией Dasein конструируют фундаментальную онтологию, экзистенциальную феноменологию живого организма, своего рода Daleben, “здесь - жизнь”, жизнь от первого лица. При этом вводится понятие аутопоэтического наблюдателя, о котором не имеет смысла говорить, что в каких-то его структурах отражается объективная реальность. Нет, он порождает эту реальность в процессе взаимодействия с нею. Если учесть, что человек также является живой системой и субъективным аутопоэтическим наблюдателем, хотя и эволюционно продвинутым (через язык человек еще и социальная система, поэтому это на самом деле, “наблюдатель-общество” (Varela, 1979)), то в результате мы получаем своеобразную релятивистскую онтологию. Матурана говорит, что он идет по острию ножа между солипсизмом (в котором обвиняли Э.Гуссерля) и объективизмом. Эта своеобразная феноменология все еще находится в процессе разработки и редко используется в конкретных приложениях. В то же время, здесь есть поле для дальнейшего развития феноменологии живого. Критики справедливо утверждают, что логически, ситуация в случае аутопоэтического наблюдателя еще менее ясная, чем в фундаментальной онтологии хайдеггеровского Dasein. У Хайдеггера - разговор с миром от первого лица, то есть человека, “понимающего бытия”. Здесь - один субъективный аутопоэтический наблюдатель наблюдает со стороны отношения другой подобной системы со средой (осуществляя в силу своих когнитивных возможностей выделение самой системы и ее среды). Противоречия и недостатки, присущие этой стороне аутопоэзиса пытается преодолеть Кент Палмер, один из ведущих американских системных теоретиков, редактор интернет-сайтов по философии 7 аутопоэзиса (Palmer, 2001). Для этого ему пришлось ввести дополнительно метасистемый уровень рассмотрения, подчиняющийся восточной индийской логике. Теория аутопоэзиса У.Матураны и Ф.Варелы и теория биологической автономии Ф.Варелы (более общий класс систем) - это попытка уйти от монополии в биологии неодарвинистского видоцентризма, не противопоставляя ему организмоцентризм, а рассматривая их как особую (см. ниже), диалектическую пару, сосуществующую в рамках триады. Это касается и позитивистских оснований науки, позитивистской философии, все еще доминирующих в научном сообществе. Творцы аутопоэзиса и кибернетики второго порядка рассматривают их как частные случаи более общей онтологии и эпистемологии. Аутопоэзис - отказ от теории логических типов Фреге, составляющих логический фундамент трехтомной Principia mathematica А.Н.Уайтхеда и Б.Рассела. В теории Фреге атомарные единицы заданы и не влияют на функционирование высших типов. Как образно выражается Ф. Капра (2002) (Capra, 1996), в рамках такого подхода иерархия логических типов чего бы то ни было предстает в виде дерева с корнями, стволом и ветвями. В постнеклассической науке, каковой является теория аутопоэзиса да и в самой природе картина иная. Корни и ветви дерева спутаны. Более того, в этой сети присутствует сам наблюдатель - участник, описывающий эту картину. По мнению Ф.Капра, здесь есть сходство с так называемой концепцией “сеть языка”, которой занимался поздний Витгенштейн. Проблема с различением типов возникает из-за рекурсивности и самореферентности (ссылки на себя). Неклассическая логика, использованная Спенсером-Брауном (Spenсer - Brown, 1969), приспособлена для анализа подобных систем. В своей монографии “Законы формы”, Спенсер-Браун, талантливый ученик Бертрана Рассела предложил “нечисловую арифметику” и целое исчисление, оперирующее не с числами, а с особыми символами - операциями элементарного различения. Эта новая математика, базирующаяся на иной логике, была приспособлена Л.Кауффманом и Ф.Варелой (Kauffman and Varela, 1980) для формализации понятия биологической автономии, описания динамики аутопоэтического процесса и выявлении в нем инвариантов поведения (eigenbehavior). В теории типов Фреге нашла отражение системная теория, вышедшая из инженерии и компьютерной науки с их установкой на дизайн. Цель дизайна мотивация силы. В ней зафиксирована особая позиция независимого наблюдателя, дистанцирущегося от наблюдаемой системы. С ним связано также понятие точки зрения. Механизмы функционирования здесь описываются с помощью понятий входов - выходов, а используемая рекурсия всегда конечна. В естественных биологических системах идея входа-выхода часто не работает. Таким процессам свойственна кругообразность, цикличность, бесконечная рекурсия. Наличие многоуровневости не противоречит демократизму ее организации, одинаковой важности большого и малого. Здесь нет единого управляющего центра, диктатора. Без сомнения, Матурана - яркий представитель американского прагматизма, разрушающего идеалы викторианского иерархического порядка во всем. Он подглядел у живых систем совсем иной тип организации. Аутопоэзис - это и путь к герменевтизации естественной науки и объединения ее с теорией познания. Варела (Varela, 1979) называл ее “натур эпистемология” (“epistemology naturalized”). 8 Наконец, Ф.Варела попытался преодолеть “одноуровневую” диалектику Гегеля и дуализм вообще. В своем варианте “негегелевской диалектики” он рассматривает несимметричное отношение составляющих диады. Они находятся на разных уровнях. При этом одна из составляющих возникает из другой. Более того, он вводит в формальный аппарат исчисления индикаций динамическую “операцию звезды” (Varela, 1979), связывающую элементы диады и фактически превращающую ее в динамическую “живую” триаду. Более подробно некоторые неклассические аспекты теории аутопоэзиса, связанные с концепцией аутопоэтического наблюдателя, “инактивизмом,” и философским конструктивизмом (Varela, Thompson and Rosch, 1991) в настоящей работе не затрагиваются (см. Казанский, 2003). 2. Биосфера и аутопоэзис “Биосфера - это история автономных живых систем”. У.Матурана Биосфера и Гея (в данной работе эти понятия условно считаются синонимами (Казанский, 2000)) кажется, неплохо укладываются в понятие самопродуцирующейся, аутопоэтической системы. Первым такое предположение высказал Эрих Янч (Jantsch, 1980). Правда, Э.Янч при этом воспользовался своим, менее содержательным, чем у Матураны и Варелы определением аутопоэзиса, отнеся его к классу саморегенерирущихся диссипативных систем. По Янчу не только биологические организмы, но и популяции, сообщества, экосиcтемы являются подобными системами. Янч обходит стороной очень важную проблему границы аутопоэтической системы. Его трактовка аутопоэзиса в значительной степени размывает это понятие и практически редуцирует его, к автокаталитическим замкнутым гиперциклам Эйгена (Эйген, 1973). Как отмечает Янч, “Гея - очень интересный гиперцикл, в котором несколько циклических процессов, особенно один, связывающий окислительные и восстановительные реакции, управляются прокариотами и их потомками, органеллами эукариотных клеток, которые по практически общепринятой концепции симбиогенеза когда-то были свободными прокариотами” (Jantsch, 1980). Как известно, Линн Маргулис, микробиолог и соратница Лавлока, активно участвовавшая в разработке концепции Геи придерживается трактовки Геи как многоуровневого симбиоза, в котором ключевая роль отводится бактериям. Макроэволюция а также развитие Геи (эволюция биосферы) представляются как следствие процессов последовательных многоуровневых симбиогенезов, в котором опять-таки ведущая активная роль отводится бактериям (Margulis and Schwartz,1998). По Маргулис, вся жизнь погружена в самоорганизующуюся паутину бактерий, пронизывающую все. Бактерии участвуют во всем, даже в развитии сетей сенсорных и других регуляторных систем. Мириады бактерий, живущих в почве, горных породах и океанах, внутри растений, животных и людей постоянно регулируют жизнь на Земле. Маргулис утверждает, что именно рост, метаболизм и газообменные свойства микробов формируют сложные химические и физические системы обратных связей, модулирующие биосферу, в которой мы живем. Как известно, жизнь на Земле существует около 3.6 миллиардов лет, и при этом первые 3 миллиарда лет биосфера состояла исключительно из микроорганизмов - сообществ цианобактерий образовывавших очень тонкую пленку толщиной в доли миллиметра 9 на поверхности. Именно эта пленка покрыла планету сетью метаболических процессов, запустила первичные биосферные круговороты и начала регулировать температуру и химический состав атмосферы. В результате, постепенно, условия на планете стали благоприятными для эволюции высших форм жизни. Растения, животные и люди - поздние пришельцы. Начало их эволюции положено таинственным фанерозойским взрывом таксономического биоразнообразия (ок. 530 млн. лет назад). Но и сегодня живые организмы функционируют благодаря развитой связи с бактериальной сетью жизни. Как утверждает Л.Маргулис, хотя мы с вами далеко отстоим по эволюционной лестнице от бактерий, мы окружены ими и составлены из них. Мы сами и среда - эволюционная мозаика микроскопической жизни. Во время эволюционной истории более 99% видов исчезли, а планетарная сеть бактерий выжила, продолжая регулировать условия жизни на Земле, как и 3 миллиарда лет назад. Фритьоф Капра полностью посвятил свой очередной научно-популярный бестселлер (Капра, 2002; Capra, 1996) под названием “The Web of Life” (“Паутина жизни”) теории, философии а также конкретным приложениям аупоэзиса в конкретных областях биологии (нейрофизиология, иммунология, экология). Сам Капра представил свою работу, как развитие идей Э.Янча. Используя критерий аутопоэтичности их шести пунктов в уточненной Гейлом Флейшейкером формулировке (Fleischaker, 1988), он пришел к выводу, что Гея – аутопоэтическая система. Без сомнения, Гея - это самопродуцирующаяся система, где компоненты непрерывно синтезируются, образуют соединения (коалиции, сообщества, комбинации) и гибнут, участвуя в продуционных процессах и замкнутых глобальных круговоротах веществ. Аутопоэтическая организация продукционной системы замкнута и рекурсивным образом самоподдерживается работой своих же компонент. Структура планетарной системы (биотическая и средовая составляющие в конкретную эпоху) изменчивы и адаптивно перестраиваются, компенсируя возмущения планетарной системы эндогенного и экзогенного происхождения. Можно говорить о самопродуцировании Геей границы в виде атмосферы, озонового слоя и облачного покрова. Эта оболочка защищает Гею от мелких космических тел, жесткого излучения, помогает стабилизировать температуру на планете регулированием альбедо и концентрации парниковых газов. Таким образом, Гея регулирует условия на Земле, поддерживая их на уровне, благоприятном для существующих текущих форм жизни. И все-таки, суть модели аутопоэзиса состоит в определенной соизмеримости ролей и сложности среды и системы. Здесь неплохо бы припомнить принцип необходимого разнообразия У.Эшби. Развитие системы является следствием процесса ее коэволюции со средой, этого своего рода танца и диалога, реализованного путем взаимных возмущений и структурного сопряжения при том что реакция на возмущения детерминируется их внутренней организацией (“структурная детерминация”). При этом ключевыми свойствами, на которых основана автономия и феноменология систем подобного типа являются, во-первых, способность различения, посредством которого системы рождаются и образуют феноменологические сферы (domains) взаимодействия со средой (вспомним известное высказывание Г.Бейтсона о том, что ментальный акт - это действие, образующее замкнутые контуры трансформ различий) и во-вторых, самоконституирующая роль самопродуцирующихся рекурсивных, самореферентных (самоссылающихся) кругообразных кооперативных процессов внутри системы. 10 Создается впечатление, что Гея демонстрирует кроме аутопоэзиса или автономии и иные важные свойства. Какие сферы, области порождает Гея как аутопоэтический наблюдатель? С лишком несоизмеримой представляется бурная эволюция биосферы (онтогенез Геи) и слабые, плавные изменения за этот период в ближайшем космосе. Можно отметить лишь плавное увеличение яркости свечения солнца на 25% за всю историю Геи от начала появления жизни до наших дней. Крупные космические тела падают на землю по статистическому убывающему степенному закону самоорганизующейся критичности - модели образования лавин в куче песка (Kauffman, 1995). Как уже отмечалось, ближайшая среда Геи с первого взгляда кажется информационно убогой по-сравнению с Геей. Собственно и содержательный диалог - то ей вести не с кем, разве что разговаривать с собой или с космосом в целом, что постигнуть нам, конечным существам не дано. Все это говорит в пользу “сильной формы теории Геи” (“Strong Gaia”), или самодетерминации. Впервые подобная “пост-неклассическая” идея высказана Дж. Кинеманом на конференции, посвященной обсуждению гипотезы Геи (Kineman 1997). Кинеман предложил концепцию автоэволюции (автор почему-то использовал термин “autevolution”, а не “autoevolution”). Как уже отмечалось во Введении, основные положения “традиционной” теории Геи подвергаются критике как извне течения, со стороны “вечных оппонентов” вроде геофизика Джеймса Кирчнера (Kirchner, 2002), так и изнутри самого движения, со стороны творцов новых подходов к Гее. Все чаще оспаривается то, что биота постоянно стабилизирует климат на земле. Действительно, жизнь периодически дестабилизирует климат, приводит к кризисам, с которыми в конце концов, система Гея успешно справляется. Вестброек разрабатывает умеренную концепцию “усиливающейся Геи” (“Strenthening Gaia”), согласно которой взаимодействие между биотой и средой усиливается в масштабе гелогического времени (Westbroek, 2000). Тайлер Волк (Volk, 1999, 2002), фактически принимая идею существования и целостности Геи, как особой системы, оставляет открытым вопрос о ее гомеостатических свойствах. Он обращает внимание на эволюцию замкнутых метаболических или биогеохимических циклов и предлагает параметр “циклическое отношение” в качестве меры, изменяющейся в процессе эволюции Геи. Предлагаемая далее гипотетическая концепция эволюции биосферы как своего рода прерывистого эпигенезиса (см. следующий раздел) фактически является попыткой устранить указанные противоречия в рамках более общей эволюционной модели. Какие же осторожные выводы и предложения можно сделать, на основе этих предварительных рассуждений? Представляется, что классическая концепция аутопоэзиса на начальном, минимальном базовом уровне ухватывает важные аспекты живых систем и Геи. Что же касается истоков эволюционного творчества, породивших фантастическое разнообразие организмов, то они остаются необъясненными и требуют разработки теории эволюции аутопоэтических или автономных систем. Это будет новая теория эволюции организаций, существенно дополняющая дарвиновскую теорию эволюции структур. Она будет заниматься не столько развитием структурных характеристик, как у Дарвина, а развитием организаций, вернее, самоорганизующихся систем, рассматриваемых и моделируемых в рамках движения по исследованию биоинтеллекта “Artificial Life”. 11 Особенность Геи, биосферы как системы состоит в том, что здесь есть смысл говорить больше о внутренней среде, а не о довольно стабильной внешней среде. Иначе говоря, биосфера - это аутопоэзис с внутренним источником постоянных инноваций, аутопоэзис, пытающийся обуздать безудержный творческий, эволюционный импульс жизни, это система, в значительной степени замкнутая на себя, обращенная больше на свою внутреннюю среду, а не вовне. Эволюционное творчество на местах не всегда удается обуздать, оно нередко вырывается из единой гармонии целого. Так что, поведение Геи ближе к тому, что называют самодетерминированностью. Ни один организм не может жить в отходах своего метаболизма, а Гея весьма эффективно делает это. Это жизнь и распад в одном месте, в процессе непрерывного взаимоперехода. Итак, вопрос о том, что же это за система Гея, пока что остается открытым. Аналогия между биосферой и организмом (геофизиология) в научном плане представляется плодотворной, но недостаточной и требует как минимум, развития новой дисциплины - эволюционной геофизиологии. Концепция Геи не сводится только к геофизиологии, а классический аутопоэзис - всего лишь частная модель, описывающая важную отдельную сторону поведения этой таинственной сложной и “неклассической” системы. Аутопоэзис по - своему реализует идею “биологического” бутстрапа (см. Приложение). Правда, это довольно ограниченная форма бутстрапа, основанная на формализации и обобщении схемы клеточного метаболизма. Сильная сторона аутопоэзиса - описание особой (негегелевской) диалектики взаимодействия (даже взимоопределения и взаимопорождения) целостной автономной системы и среды. Его слабая сторона - недостаточное внимание к эволюционным, активным аспектам живых систем. В качестве развития концепции аутопоэзиса выдвигается гипотеза, что биосфера в целом и все биологические организмы составляют в многомерном пространстве их жизненных циклов самосогласованный бутстрап, топологически полузамкнутый микрокосмос. В физике подобная идея ограниченного, топологически замкнутого космоса предлагалась давно (см. Приложение). Похоже, однако, что по-настоящему эта идея находит воплощение не в физическом мега- и микромире (сам Чу давно уже оставил попытки развивать ее в физике) а в системах организм - cреда, в том числе на биосферно - организменном уровне. Следует отметить, что Франсиско Варела неоднократно подчеркивал, что аутопоэзис по своей сути есть реализация бутстрапа. В то же время, он не аппелировал к топологическим, геометрическим понятиям, а работал с неклассической логикой и исчислением индикаций Спенсера-Брауна. Геометрический образ “бутылки Клейна” с полой ручкой, своего рода трехмерный вариант “листа Мебиуса”, когда внутренняя и внешняя поверхности топологически, непрерывным переходом связаны через эту ручку, является образной метафорической иллюстрацией бутстрапа. В бутстрапе часть и целое взаимодетерминируются, находятся в особом динамическом единстве, а различие между внутренним и внешним исчезает. В биосфере, как и в аутопоэзисе парадоксальная проблема взаимопереходов части и целого, когда часть может быть даже больше целого, как в случае с элементарными частицами решается просто: элементы аутопоэтической системы рождаются, живут и умирают, распадаются на субстрат, сливаются с космосом, целым. Но даже распадаясь, они формуют среду, структурируют ее. 12 Известно, что еще со времен А.Эйнштейна физика отошла от понимания пространства, как априорно заданного вместилища. Релятивизм пространства времени, структурирование его распределением вещества принимается практически всеми. После теории физического бутстрапа Чу, популярной стала теория суперструн, когда частицы представляются нелокальными, протяженными объектами - “струнами”. Сейчас ряд физиков пытается объединить квантовую механику и общую теорию относительности, применяя формализм струн, и рассматривая сложную топологическую структуру пространства-времени на допланковских масштабах длин (“пена” - “scum”, “ткань, узор” - “weave”). Здесь уже понимание пространства и времени приобретает совершенно конструктивистский характер. Более того, взаимодействие частиц выражается в геометрических образах многомерных поверхностей, топологических преобразований. Это так называемая нелокальная теория. Топология многомерных полузамкнутых многообразий и ее приложения - бурно развивающаяся область математики и теоретической физики. Представляется, что подобный же подход необходимо развивать в биологии и биосферной науке. Особенно обнадеживает тот факт, что известная в биологии концепция морфогенетического поля стала привлекать физиков - теоретиков, пытающихся создать теорию квантовой гравитации. Морфогенетическое поле, по своим свойствам очень похоже на физическое поле квантовой гравитации, математически описываемое как симметрический тезор второго ранга (Sheldrake, 1990). Другая аналогия - из области философии и психологии. Известно, что Жак Лакан весьма эффектно использовал топологические математические структуры в психоанализе и дал наглядный геометрический образ психической патологии. Более того, он предполагал, что существует интимная связь между структурой внешнего физического мира и и его внутренней психологической репрезентацией (Lacan, 1970, 1977). При этом он размышлял о применении математической теории узлов. Действительно, данный аппарат нашел применение в трехмерной квантовой теории поля (Witten, 1989). Когда Дж. Кинеман (Kineman, 1997) предложил концепцию аутоэволюции Геи, он тем самым вошел в плеяду “бутстрапперов”. Он выбрал свой путь и разрабатывает оригинальную концепцию самодетерминирущихся систем. Развивая понятие наблюдаемости, идущее от квантовой теории, он создает концепцию макроквантов, дает расширенное определение психического. “Панпсихизм” или его современный вариант “panexperientialism” видит психическую составляющую во всем. Детальный анализ этих интересных и перспективных междисциплинарных подходов пост-неклассической науки и новой метафизики - тема специальная, заслуживющая отдельного рассмотрения в объеме целой монографии. Существуют и вполне рационалистические подходы к формальным бутстрапсистемам на знаковом, семиотическом и лингвистическом уровнях нашедшие например, отражение в работах по Lp - системам выдающегося кибернетика Гордона Паска или в модели “концептоорганайзера” (Heylighen and Bollen, 1996), используемой для анализа и управления процессами, происходяшими в сети Интернет Недавно, развивая теорию аутопоэзиса, Кент Палмер (Palmer, 2001) построил целую классификацию самоорганизующихся, в частности, аутопоэтических систем. По этой классификации, биосфера или Гея относится к классу так называемых холонов (“holon”), или специальных эмерджентных аутопоэтических систем, для которых “целое точно равно сумме их частей” (следует предостеречь от банального 13 классического системного понимания этого тезиса). Это весьма редкие в космосе аномалии. Фактически, это среда с особыми, парадоксальными свойствами. В таких системах устанавливаются особые отношения “взаимопроникновения” частей. Палмер пытается построить аппарат анализа подобных систем, используя индийскую Ваджра – логику на метасистемном уровне и алгебру гиперкомплексных чисел. Интересно, что он также пользуется топологическим образом гипербутылки Клейна, заимствуя эту идю у Стивена Розена. 3.Эволюция биосферы, как прерывистый эпигенезис (punctuated epigenesis) “Начало - вещь страннейшая и могущественнейшая. Что происходит потом - не развитие, а уплощение, заключающееся в простом распространении; это неспособность удержать начало”. М.Хайдеггер По принятой в теории аутопоэзиса классификации (Zeleny, 1981), системы бывают аутопоэтические и гетеропоэтические. Гетеропоэтические системы (sustainable systems) организованы таким образом, что их развитие устойчивым образом поддерживается внешними факторами, а аутопоэтические системы способны к самостабилизации своего развития (self - sustainable systems). Первые демонстрируют устойчивое развитие благодаря спланированным целенаправленным действиям внешнего управляющего объекта. Для вторых, устойчивое развитие имманентное свойство, присущее им в силу их аутопоэтической организации. Наконец, нестабилизируемые системы (non-sustainable systems) - это аллопоэтические системы, то есть системы, организованные таким образом, что они производят все что угодно, только не самих себя. Аллопоэтические системы не находятся в равновесии, гармонии с окружающей средой. Со временем они истощают окружающую среду и разрушаются сами. Гетеропоэтические системы устойчивы (в плане развития), пока функционирует разумный внешний стабилизирующий агент. Аутопоэтические системы находятся в состоянии непрерывного сопряжения своей структуры и поведения с окружающей средой. Системы с самостабилизирующимся развитием должны постоянно координировать свои собственные действия, то есть производить знания, быть когнитивными системами в понимании У.Матураны и Ф.Варелы. Любая бинарная система типа внешний управляющий агент - экзогенно стабилизируемая система (sustainable system) может превратиться в самостабилизирующуся метасистему путем превращения внешнего агента в составную часть объединенной системы. В процессе симбиогенеза происходит нечто подобное. Как уже отмечалось (Казанский, 2000), один из основных общих постулатов геофизиологии (теории Геи) состоит в том, что биота и ее среда образуют единую эволюционирующую систему. Биота, эволюционируя, постепенно меняет физический облик и химический состав биосферы, ее структуру. Эти изменения оказывают обратное влияние на биоту. Один из побочных результатов такой коэволюции (эффект Геи) - постоянное поддержание климата и других условий на планете на уровне, комфортном для существования текущих форм жизни. Преобразующая сила биоты в масштабах планеты выпадает из поля зрения 14 биологии, которая исследует локальную адаптацию видов, организмов, популяций к среде или вопросы коэволюции разных видов. Эволюция биосферы, Геи - это особая область, требующая нового синтеза на основании достижений всех наук о Земле. Отстаиваемый Л.Маргулис механизм биологической макроэволюции путем серии последовательных симбиогенезов можно считать важным источником, импульсом глобальных перемен в биосфере. Новый симбиогенез на микроуровне, как, например, произошло при образовании истинно ядерной клетки, приводит к эволюционному преимуществу и биологическому прогрессу на всех уровнях организации жизни и начинает менять весь облик биосферы. При этом базовый аутопоэзис прокариот сохраняется, включаясь рекурсивным образом в аутопоэзис новых уровней. Он превращается в своего рода генотип, который участвует в построении нового “фенотипа”, новой аутопоэтической организации биосферы. Генотип организма - это с точки зрения аутопоэзиса не программа развития, а структура, в лучшем случае - подпрограмма, которая рекурсивным образом вызывается и используется в ходе самоорганизующегося эпигенетического процесса. Как настаивают У.Матурана и Ф.Варела, гены и ДНК - лишь структурные компоненты аутопоэзиса. Их распределение и мутации влияют на структуры и структурные характеристики (например, наследуемые формы и адгезивность белков), но они не участвуют в организации аутопоэтического процесса, они не организуют материал, но сами организованы и упорядочены аутопоэзисом (эпигенезисом). При таком подходе процесс эволюции биосферы представляется как чередование периодов скачкообразных изменений уровня аутопоэтической организации, вызванных весьма существенной биологической эволюционной находкой и периодов более или менее плавного развития структуры биосферы в рамках аутопоэтической организации нового уровня. Итак, выдвигается гипотеза, согласно которой эволюция биосферы представляет собой в самых общих чертах процесс прерывистой эволюции планетарного аутопоэзиса или вернее, планетарного бутстрапа. Период относительно плавного развития в рамках одного типа аутопоэтической организации, одного типа топологической структуры биосферного бутстрапа обрывается после исчерпания всех его возможностей. Он сменяется периодом возмущения организационной топологии в редкие периоды организационного кризиса и построением (или провалом построения, как в случае исчезнувшей до фанерозоя эдиакарской фауны) аутопоэтического бутстрапа нового, более высокого уровня с сохранением базового, (в настоящее время, прокариотного) уровня. После этого наступает новый период относительно плавного развития в рамках этой новой, более сложной топологической структуры, прерываемый структурными кризисами, затрагивающими в-основном высшие формы жизни. Так формируется многоуровневая аутопоэтическая организация. Если организационные кризисы производят глубокую перестройку, оставляя, хотя и в несколько измененном виде только базовый, прокариотный уровень, то структурные кризисы - это постоянный источник эволюционного поиска на более высоких уровнях. Базовые уровни при этом сохраняются и выступают в роли своего рода генотипа (генотипизация в ходе эволюции). Они рекурсивным образом вызываются и используются эволюционным процессом (в краткие периоды кризисов) или эпигенетическим процессом в периоды плавного развития для построения нового “фенотипа”, новой биосферы. 15 Более конкретные механизмы такой эволюции могут выглядеть примерно следующим образом. Период относительного стазиса сопровождается ростом таксономического разнообразия, постепенно приводящего к избыточности на всех уровнях организации, появлению “монстров” в результате симбиогенеза и приближению к состоянию гетеропоэтичности и аллопоэтичности на микро- и макроуровне (чрезмерная, несогласованная с целым атономия, приводящая к отчуждению). Превращение гетеропоэтической микросистемы в аутопоэтическую путем объединения нескольких систем в суперсистему со своей границей (например, путем симбиогенеза) сначала приводит к планетарному климатическому кризису, массовому вымиранию таксонов (и одновременному рождению новых), а затем – к постепенной перестройке всей планетарной структуры и таким образом, приведению ее в согласие с новой аутопоэтической организацией более высокого уровня. При этом наиболее инертные, средовые составляющие, их физико-химические, геологические ландшафтные параметры изменяются намного медленнее биотических компонент. Итак, относительная тотальная гармония, планетарный бутстрап не препятствует возникновению новых локальных автономий, специализированных систем, вписывающихся в эту гармонию и совершенствующих ее до определенного этапа. Эволюция сначала работает на совешенствование механизмов саморегуляции на планетарном уровне. Гармония и вместе с нею уровень планетарного гомеостаза достигает пика. Но, в конце концов, наступает исчерпание возможностей и новое уже не может вписаться в эту гармонию. Начиная с какого-то момента, вместе с очередной эволюционной находкой, “макромутацией” начинает развиваться “болезнь организации”. Гея уже не в силах ассимилировать новое. Революционеры подтачивают основы Геи (обычно, в период структурного кризиса вызванного падением астероида или изменением климата, вызванного иными причинами) и готовят новый организационный переворот на глубинном уровне. Если вслед за Янчем (Jantsch, 1980) представить себе Гею, биосферу как многоуровневый аутопоэзис, то каждый существенный симбиогенез не просто добавляет новые микроуровни, новые базовые структурные элементы, но приводит к появлению симметричного макроуровня. Янч рисует процесс ко-эволюции, конвергенции и, в конце концов, слияния на стадии духовного макро- и микроэволюционных процессов. Каждый симбиогенез - (у Янча это понятие распространяется и на физические системы) приводит к нарушению симметрии сразу на двух уровнях и вполне вписывается в концепцию бутстрапа. Более того, нарушение симметрии - это храповик, гарантирующий однонаправленность эволюции. В таком случае эволюция Геи предстает как непрерывно продолжающиеся попытки самостабилизации, неизбежно кончающиеся крахом, дестабилизацией и вынужденным переходом на новый, более высокий и сложный уровень организации. Все начинается всегда с зарождения новой аутопоэтической организации на основе новых базовых элементов, ее развития и совершенствования. Далее, делаются попытки освоения относительно инертных составляющих биосферы с параллельным накоплением актуального биоразнообразия. Все рано или поздно кончается противоречиями на микроуровне, спровоцированными неизбежным дисбалансом микро- и макросистем, последующим кризисом, преображением аутопоэтической организации. Итак, пресловутая “бутылка Клейна” планетарной бутстрап-системы по мере эволюции превращается в “многуровневую рекурсивную бутылку Клейна”, реализующуюся в многомерном гиперпространстве. 16 Подобная глобальная перестройка аутопоэтической организации в истории биосферы случилась только один раз, когда произошел так называемый кембрийский взрыв таксономического разнообразия. По последним оценкам (Bowring et. al., 1993), всего за 5 млн. лет (530 - 525 млн. лет назад) появились практически все типы современных многоклеточных. До этого, в течение трех миллиардов лет биосфера состояла из бактериальных матов с тончайшей пленкой примитивных бактериальных сообществ на поверхности. После этого рубежа начался лавинообразный, сравнимый разве что с ядерным взрывом, процесс появления новых таксонов и биологических организаций разного уровня. Это был конец докембрийского оледенения, когда увеличился уровень океанских вод, увеличилась температура и увеличилась концентрация кислорода в атмосфере. Кроме того, произошла синтаксическая революция в организации генома в сторону аналитичности, комбинативности. Появились условия для эволюционногенетических экспериментов с простыми генами. В начале фанерозоя концентрация кислорода в атмосфере достигла современной концентрации в 21%. Это, возможно, было связано с одной стороны - с развитием сульфат редуцирующих бактерий и более эффективным захоронением серы и сульфидов- продуктов фотосинтеза, а с другой - с расширением возможностей кислородного дыхания и возникновением условий дальнейшего расширения экзосимбиогенеза. Появившиеся крупные многоклеточные животные и растения, решили проблему кислородного токсикоза и одновременно способствовали ускорению захоронения углерода, что автоматически привело к дальнейшему росту концентрации кислорода в атмосфере. Итак, биогеохимические планетарные циклы охватили бесконечно больший объем, а биота проникла на километры в толщу коры, в океан, в атмосферу. Биосфера из микронной пленки превратилась в шаровой слой 5-10 км. толщиной. Известно, что фанерозойский взрыв не вписывается в градуалистическую концепцию плавной, постепенной биологической эволюции. Дарвин считал, что следы длительных предыдущих этапов эволюции просто не сохранились и не зафиксированы палеонтологами. Действительно, недавно появились некоторые свидетельства в пользу того, что некоторые сложные формы жизни существовали задолго до тупиковой эдиакарской фауны. Они имели мягкое тело и не оставили следов. Но эти факты не противоречат концепции взрыва, ибо только в фанерозое сложные формы жизни с твердыми скелетами вышли на арену, победили и захватили неизмеримо больший объем пространства, чем в период царства бактериальной микронной пленки на поверхности бактериальных матов или странной, населяющей мелководья и исчезнувшей до кембрия эдиакарской фауны медузоподобных существ. В отличие от глобальных организационных эндогенных кризисов, локальные кризисы экзогенного или эндогенного характера типа падения астероидов, изменения климата, сопровождающиеся массовыми вымираниями родов, семейств, классов и типов организмов не затрагивали существенным образом аутопоэтическую организацию. В рамках теории аутопоэзиса такие кризисы следует классифицировать как структурные перестройки, сопровождающиеся чаще всего, структурной эволюцией. Человек является здесь явным исключением. Он появился в результате структурного кризиса (см. следующий раздел), но сам явился источником организационной эволюции. . Итак, эволюция биосферы рассматривается как прерывистый аутопоэтический процесс, когда период чисто структурной эволюции изредка прерывается 17 относительно кратковременным периодом организационной перестройки и формированием аутопоэтической организации нового уровня. Биосферный бутстрап может перестраиваться в период кризиса только скачкообразным образом, сразу на микро - и макроуровнях. Построение конкретной модели этой перестройки потребует синтеза теории аутопоэзиса и теории эволюции, создания новых научных направлений - эволюционной геофизиологии, а также биосферного организационного морфогенезиса (морфогенезиса геометрического образа аутопоэтической организации в соответствующем фазовом пространстве). Сами по себе эпигенетические теории эволюции и модель прерывистой эволюции биосферы, например, модель прерывистого равновесия (Eldredge, Gould,, 1972) известны сравнительно давно (Раутиан, 1988), (Раутиан, Жерихин, 1997). Более того, предложены синергетические механизмы типа модели “самоорганизующейся критичности”, “кучи песка” (Back and Sneppen, 1993) или самоорганизации в стабильной области, но вблизи странного аттрактора (“на краю хаоса”) (Kauffman, 1995) для объяснения известного статистического распределения биосферных кризисов разного масштаба по убывающему степенному закону начиная с фанерозоя (Ковалев, Казанский, 2000). Но все эти подходы и модели не интерпретировались авторами с точки зрения аутопоэзиса. Много полезных палеонтологических данных и конкретные локальные модели возникновения и развития эволюционных структурных кризисов в рамках системного подхода приведены в цитированной работе В.В. Раутиана и А.С.Жерихина. Недавно широко известный “генератор идей” Стюарт Кауффман порадовал очередным научно-популярным бестселлером “Investigations” (“Ислледования”) (Kauffman, 2000). Кауффман вводит понятие эволюционного автономного агента особого типа. Он значительно более активен, нежели дарвинистское “меме” Докинза и способен к выбору. Этот агент способен также к самовоспроизводству и выполнению рабочих циклов, что Кауффман итерпретирует как канализированные потоки энергии. Автономный агент эволюционирует в направлении повышения эффективности этих двух функций. Такими автономными объектами являются живые организмы и некоторые физические системы, способные повышать свою организацию. Автономные агенты заняты манипулированием объектами окружающего мира с целью максимизации своего разнообразия и таким образом совместно конструируют биосферу. Кауффман даже предлагает “4-ый закон термодинамики”. “Средняя тенденция развития Космоса и биосферы такова. Космос и биосфера создают новое и разнообразие так быстро, как только могут это делать не разрушая при этом уже созданной, наработанной распространяющейся организации, которая является базисом и звеном, в котором затем открывается дальнейшая новизна, встраивающаяся в эту распространяющуюся организацию” (Kauffman, p. 85). Таким образом, Кауффман в своей попытке понять причину эволюционного творчества существенно отошел от классической меметики. Если использовать биологические термины, то что-то есть в тезисе Маркоша (Marcos, 2002) о том, эволюция биосферы, - это “онтогенез, который филогенез”. Иначе говоря, биосфера все-таки особая система и полезная биологическая метафора остается метафорой. 4. Человеческое общество и биосферный имунный ответ “ Угроза человеку идет даже не от возможного губительного воздействия машин и технических аппаратов. Подлинная угроза уже подступила к человеку в самом его существе” М.Хайдеггер “Вопрос о технике”. 18 Начало формирования рода Homo, происходившее предположительно, 2.6 - 2.8 млн. лет назад в позднем плиоцене, возможно, связано с дестабилизацией планетарного климата, сопровождавшегося длительным похолоданием (Ковалев, 1998), то есть это событие могло быть результатом планетарного кризиса структурного типа по предложенной выше классификации. Человек “разумный”, Homo sapiens, появившийся, возможно, 150 - 200 тыс. лет назад, вышел из рамок биологического вида и явился источником нового организационного планетарного кризиса. Он начал перестраивать аутопоэтическую организацию биосферы не с микроуровня, как это происходило например, в фанерозое, а сразу с мезоуровня, причем делал и делает это до сих пор совсем новым, по сравнению другими гоминидами, сознательно - манипулятивным способом, оперируя объективной моделью мира. Человеческая популяция путает иерархический порядок, и не мирясь со скромным местом одной из популяций, становится не только сверхвидом, опрокидывающим трофическую пирамиду, но и мощной непредсказуемой геологической силой. Техносфера, которую весьма условно можно считать где-то седьмым мезоуровнем в ряду клетка-орган-организм-популяция-экосистемабиосфера, покончила с иерархической субординацией трофических уровней и разорвала установившуюся топологию многоуровневой бутстрап - организации, этой рекурсивной связи частей и целого. Ресурсоемкость техносферы выросла просто мгновенно, всего за сотню-другую лет. Универсальный паразит автономизировался, отделился от планетарного симбиоза, замкнулся на свою культуру и возгордился, что на уровне религиозного сознания коррелирует с событием изгнания из Рая. Согласно подходу М.Зелены (Zeleny and Hufford, 1992) все аутопоэтические системы можно рассматривать как социальные. Очевидно, организмы нельзя отделить (кроме как искуственно) от их экологического и социального окружения, которое они вместе сами совместно производят и поддерживают бессознательным образом в процессе своей повседневной деятельности, жизни. У.Матурана считает, что с появлением современного человека в биосфере появляется “гомосфера” (homosphere), которая быстро расширяется и человек пытается превратить биосферу в роботосферу, что равносильно самоубийству. Можно представить все человеческое общество как аутопоэтический суперорганизм, погруженный в аутопоэтическую Гею (Stock and Campbell, 1996). В таком случае есть смысл рассмотреть вопрос о том, насколько сфера жизни и деятельности человека (гомосфера) является в настоящее время аутопоэтической системой. Можно принять точку зрения М.Зелены и считать, что социальные системы являются аутопоэтическими системами (Ф.Варела считал их автономными) и наоборот, что аутопоэтические системы являются социальными. Индивидуумы в обществе спонтанно принимают тип поведения и вырабатывают правила, которые гарантируют их длительное существование внутри целого. Конечно, это поведение и правила должны быть совместимы с сохранением целого, иначе ни общество ни индивидуумы не смогут существовать. Важно еще раз отметить, что сохранение социального порядка - не цель или план индивидуумов. Поведение индивидуумов как правило, мотивируется их собственными локальными задачами и целями или корпоративными интересами. Аналогично, биологические организмы - не черные ящики, а социальные системы с коммуникацией, в которых процессы рождения и гибели сбалансированы, как и должно быть в аутопоэтической системе. Так, если коммуникация клетки нарушается, то она не гибнет (вовремя), а бесконтрольно растет, порождая другие 19 такие же необщительные клетки. В результате, возникает злокачественная опухоль, которая не в состоянии выжить в своей самостабилизирующейся среде, которую разрушает. Именно ближайшее клеточное окружение определяет функции клеток, а не наследственные генетические программы. Социальные системы устойчивы, если их индивидуальные агенты рождаются, общаются и умирают в гармонии с целым и со средой. Очевидно, что единицей эволюции на любом уровне являются самоорганизующиеся сети, коэволюционирующие со средой. Они изменяются сами и одновременно изменяют среду через аутопоэтический процесс “структурного сопряжения”. Скорее всего, гомосфера является особой, паразитической системой, находяшейся в конфликте, разладе с биосферой, Геей. То есть, ее поведение в настоящее время нельзя считать разумным, когнитивным, истинно аутопоэтическим по У.Матурана и Ф.Варела. Некоадаптированная пара “паразит-хозяин” может развиваться в направлении исключения паразита, гибели обоих партнеров или коадаптации. В последнем случае гомосфера становится по-настоящему аутопоэтической системой, включающей в себя биосферу. Итак, можно утверждать, что три с половиной миллиарда лет совместной творческой эволюции биоты и физического окружения зафиксировались во всем - от от локальных физических свойств коралловых рифов до поведения Гольф-Стрима и Куро-Сио, от миграции птиц и лосося до поведения планктонных ракообразных. Человек бездумно вторгается в практически бесконечно сложную структуру и организацию аутопоэтической системы - Геи, нарушая топологию бутстрапа, в котором малое и большое, часть и целое одинаково важны и находятся в состоянии непрерывного циклического взаимоперехода. Он создал свою линейную иерархию ценностей, став на вершине ее как диктатор, царь и бог. В результате, можно ожидать достойный ответ греческой богини, Геи, а с научной точки зрения - геофизиологической системы на эти бессознательные, и в данном случае, самоубийственные действия человечества. Эта реакция аутопоэтической системы во-многом аналогична распределенному имунному ответу живого организма на возмущение его внутренней среды, на нарушение динамической гармонии самопродуцирующейся системы. Модель механизма имунного ответа лимфоидной системы живых организмов в точки зрения теории автономных систем была предложена Ф.Варела (Varela 1979, 1994). Согласно классической иммунологии, лимфоциты идентифицируют вторгающийся агент (антиген). Выработанные антитела присоединяются к ним и нейтрализуют их. То есть, в классике, имунный ответ и выработка антител появляются только в ответ на внешние воздействия. Но исследования показали, что и при нормальных условиях антитела, циркулирующие в теле, связываются со многими, (если не со всеми) типами клеток, включая сами антитела. Вся лимфатическая система похожа скорее на замкнутую сеть из нескольких тысяч узлов или, по образному выражению Ф.Капра, на толпу людей, ведущих переговоры, нежели на солдат, ищущих врага. В основном, имунная сеть регулирует клеточный и молекулярный состав крови. Когда умеренное число чужих молекул входят в тело, они возмущают эту замкнутую саморегулирующуюся имунную сеть и вызывают каскад структурных изменений. Ответ будет системый - не автоматическое разрушение чужих клеток, а регулирование их количества в контексте других регуляторных процессов. Имунная система в этом случае просто не нуждается в различении клеток тела и чужеродного агента. Только массовое вторжение антигена (вспрыскивания в лаборатории, инфицирование) вызывают массивный 20 оборонительный ответ. Такой прямой защитный эффект вторичен по сравнению с основной функцией лимфоидной системы - сохранением идентичности тела, самоидентификацией, поддержанием баланса внутренней среды. Кроме того, по мнению Варела, понять, что такое здоровье невозможно, если не связать имунную и нервную систему. Последняя также является автономной биологической системой, близкой по свойствам к аутопоэтической. Итак, лимфатическая система и нервная система по Варела - это две автономные системы, два разговаривающих мозга. А что же можно сказать о человеческом обществе (техносфере) и биосфере? Здесь мы видим только монолог человека. Только чувствительная часть общества “зеленые”, экологи и просто мыслящие и ответственные люди предчувствуют угрожающий и гневный ответ Геи. Так называемые “оптимисты”, постоянно тведящие о необоснованности неблагоприятного для людей сценария развития биосферы забывают, что как только доказательства появятся, будет уже поздно. Биосфера – слишком мало изученная система. Мы еще не научились прогнозировать ее состояние и выявлять нежелательные тенденции развития. В условиях такой существенной неопределенности утверждать, что все идет хорошо просто безответственно. Человек подготавливает новый кризис, но не такой плодотворный, как фанерозойский взрыв, а скорее фанерозойский взрыв наоборот, то есть массовое вымирание высших организмов (включая человека). Степень разрушительного воздействия человека на биосферные процессы и фантастическая скорость роста этого воздействия ассоциируются со взрывом и почти не имеет аналогов в прошлом. Как уже говорилось, она намного превосходит эффект падения астероидов на землю. Нарушение основных гомеостатических механизмов биосферы - глобального цикла углекислого газа и водного атмосферного баланса в результате сжигания углеводородного топлива, вырубки лесов, земледелия и других деяний вызовет множественные непредсказуемые последствия в бесконечно сложной системе планеты. Одно только падение видового разнообразия грозит бактериальным и вирусным дисбалансом в природе и серьезными проблемами со здоровьем человека и животных. Но самое опасное деяние человека с непредсказуемыми последствиями - разрушение аутопоэтической планетарной продукционной системы и эволюционного потенциала порождения биоразнообразия (evolvability), которое отнюдь не сводится к актуальному биоразнообразию, на которое зациклилась известная комплексная международная научная программа. Из вышесказанного легко понять, что проблемы, возникающие на пути дальнейшей индустриализации общества будут расти лавинообразно и быстро достигнут критического уровня, когда с ними практически нельзя будет справиться теми же научно-техническими методами. Эволюция биосферы, как герменевтическая спираль. В начале своей истории Бытие раскрывает себя как возникновение (physis) и несокрытость (aletheia). Отсюда оно достигает формулировки присутствия, неизменности в смысле длительности, продолжительности (ousia)”. М.Хайдеггер Если с точки зрения классической науки биосфера и ее преемница ноосфера (гомосфера) являются всего лишь сложными системами, то с позиции “воплощенной 21 натур - эпистемологии” (naturalizing epistemology) Ф.Варела они вдобавок имеют еще и особый бытийный статус. Рассмотренные ранее подходы и тенденции в пост- неклассической науке (см. раздел посвященный бутстрап - гипотезе) знаменуют сдвиг интереса от жестких дедуктивных схем, от классических последовательных алгоритмов в смысле Тьюринга, от иерархий и управляемых извне, аллопоэтических систем к анализу самоорганизующихся, аутопоэтических, существенно нелинейных, рекурсивных, существенно параллельно работающих и виртуальных систем. Радикальный конструктивизм требует отказа от “твердых оснований” в науке, от диктатуры дедуктивных схем и обращения к процессам, в которых субъект-наблюдатель сливается с объектом в едином полузамкнутом герменевтическом процессе “познания-действия”. Например, у Лакана мир предстает уже как игра, когда физический, биологический мир, включая их (объективные!) пространственновременные свойства и процесс познания сливаются в единый фундаментальный онтологический процесс. Эту тенденцию к герменевтизации науки хорошо выразил Жак Деррида (Derrida, 1970). Новая кибернетика, которая идейно стала уже кибернетикой второго порядка, или кибернетикой с включенным наблюдателем, оперирует понятиями экзистенциальной феноменологии, разрабатывает новую эпистемологию и релятивистскую онтологию. Так, например, релятивистская онтология оперирует понятием “степени реального”, отвергая классическую дихотомию реальное – нереальное. Парадоксальным образом, М.Хайдеггер, которого принято считать философом гуманитарного толка, критиком классического рационализма и традиционной научной картины мира, на самом деле, заложил идейные основания нового рационализма, новой естественной науки и новой кибернетики. Хайдеггер отрицает дихотомию мир - мы. Реальность не существует “вне нас”. Мы существуем, как бытие - в мире, которое есть наша конституирующая активность. Здесь видны истоки радикального конструктивизма и философии аутопоэзиса (Казанский, 2003). И все-таки, есть существенные и важные моменты в размышлениях Хайдеггера о бытии, которые не отображены или выражены недостаточно полно в концепции аутопоэзиса и которые оказывают влияние на конкретные методы познания. В рамках фундаментальной онтологии, модель эволюции, как процесс возникновения, порождения и развертывания нового можно представить в виде герменевтической спирали самораскрытия бытия (Ali, Zimmer and Elstob, 1998). При этом само бытие это ни субстракт, ни процесс, а скорее необычный “фон”, условие понимаемости (интеллигибельности) сущего. Бытие в целом нельзя мыслить в терминах целого (системы, или комплекса), составленного из частей (компонент или примитивов). Скорее, бытие - первичный фон частей и целого, всего, что есть. В отличие от причинного, каузального описания, принятого в классической науке, видящей только онтическое, любой модус более конкретного типа бытия отнюдь не содержит в себе “всего”, не является полным фоном для последующих его изменений. Говорят о разных типах, уровнях бытия. Представляется, что биосфера - особый тип процессуального бытия наряду с жизнью. Планетарная сеть бактерий, с их удивительными биохимическими возможностями, со способностью свободно обмениваться генетическими блоками и манипулировать генетическим материалом посредством вирусов и вирусоподобных подвижных генетических элементов, в совокупности с биокосными и другими абиотическими структурами разного уровня образуют доступную нашему наблюдению часть бытийного космического фона, сконцентрировавшегося в этой биосферной пленке и самораскрывающего свои 22 удивительные возможности в процессе эволюции. В таком случае, эволюцию биосферы как типа бытия нельзя рассматривать, например, как марковский процесс или как динамическую систему, в которой предыдущее состояние определяет последующее и так далее. Процесс эволюции “нелокален”, топологически незамкнут. Понять эволюцию биосферы нельзя без рассмотрения всех потенциальных возможностей данного состояния космоса. Идея порождения нового как самораскрытие заложенных в бытии потенциальных возможностей приводит в нашей феноменологической сфере к обобщенной модели эволюционного процесса, как спиралеподобного экзистенциального герменевтического процесса. При этом традиционный системный анализ, разделение на части и целое - лишь отдельный момент самораскрытия. Следуя традиции, идущей еще от греческих философов, Хайдеггер различает две формы пойезиса, или порождения, раскрытия нового: “физис” - аутопоэзис, или самопорождение и “техне”- аллопоэзис, или порождение другим, извне. Если первое связано с естественным процессом, то второе ассоциируется с процессом искусственно создаваемого, с миром артефактов. Первое - с “подручным бытием” по терминологии Хайдеггера, а второе - с “наличным бытием”. Развитие любого типа бытия можно представить в виде герменевтической спирали, частично погруженной в общий бытийный фон. Когда на очередном витке спирали конкретное бытие входит в этот фон, то оно скрывается, растворяется в нем (например, Гея при биосферном кризисе). Далее, “выныривая” в наш мир несокрытого, материального (“этот свет”), бытие проходит последовательно следующие стадии. 1) Стадия аутопоэтического (внутреннего) разделения, появления из общего недифференцированного фона бытия объективно данных внешних атомов, примитивов (например, химическая, добиологическая эволюция на Земле); 2) Стадия аллопоэтического (внешнего) объединения, возникновения из примитивов, атомного субстрата физико-химических соединений, физикобиологических систем, приводящая к появлению конкретного целого, новой модальности бытия (например, рождению Геи); 3) Стадия аутопоэтического разделения. Эволюция биологических систем в рамках целого (например, Геи) приводит к субъект-объектному разделению, возникновению и обострению категорийной проблемы (появление сознания); 4) Стадия аллопоэтического разделения. Субъекты объективируют искуственное субъект-объектное разделение, создают мир искуственного, новых примитовов (например, при появлении техносферы); 5) Стадия аутопоэтического объединения частей (в рамках единого целого бытия) и растворение в едином бытийном фоне (сокрытие, уход в стадию инобытия, как в случае глобального биосферного кризиса). Затем, новый виток спирали выходит из сокрытия в наш мир и все стадии повторются, хотя и на новом уровне. По-видимому, сейчас биосфера находится в стадии перехода от 4 к 5 стадии. Нет смысла останавливатся на детальном анализе всей этой схемы, особенно на экзистенциально - феноменологической компоненте, достаточно подробно проанализированной в цитированнй выше статье. Разумеется, данная “объектививация” натурфилософского толка находится в противоречии с модернистской установкой “фундаментальной онтологии” (которая, впрочем, и не реализуема). В рамках данной работы важно подчеркнуть следующее. В модели герменевтической спирали развития заключена возможно, самая ценная конструктивная идея М.Хайдеггера, выраженная в его позиции онтологического (герменевтического) реализма. В отличие от материализма с его принятием “пустой 23 актуальности”, у реалиста Хайдеггера все новое возникает не из абсолютной пустоты или хаоса, а многократно самораскрывается из общего необычного бытийного фона в герменевтическом процессе. В то же время, онтологическое (или фоновое, априорно присутствующее, дотеоретическое) не может быть порождено онтическим, каузальным, апостериорным, конечным, возникшим аллопоэтически на стадии субъект-объектного разделения. Иначе говоря, апостериорное, искусственно созданное аллопоэтически, извне, или “наличное бытие” по Хайдеггеру не может привести даже к “подручному бытию” или нерефлексируемому типу нечеловеческого бытия-в-мире, не говоря уже о понимающем Бытии, человеке, Dasein. Искусственно созданное в принципе не может дать начало реальному, целостному бытию-в-мире. Причем, это касается как подхода к порождению искусственного с помощью символов, знаков (описание по принципу сверху-вниз, “top-down”, в семиотике, лингвистике, математике*), так и коннективистского способа порождения искусственного (описание по принципу снизу вверх, “bottom up”, как это реализуется например, в искусственных нейронных сетях, компьютерном моделировании). Таким образом, возможность существования “роботосферы” подвергается авторами статьи серьезному сомнению с общих позиций. Ноосфера, или последующая стадия развития планеты, что бы под этой грядущей стадией ни подразумевалось, не может быть порождена чисто научнотехнической, планируемой, сознательной активностью. Правда, это утвеждение лишь стимулирует поиски нового, “холистского” способа попрождения нового, объединяющего упомянутые два. Рационализациия идеи самораскрытия здесь может оказаться весьма перспективной. Предложенная модель развития Геи, как прерывистого эпигенезиса (см. выше соответствующий раздел), это метафорически, что-то вроде проекции герменевтической спирали на плоскость классической науки. Даже в этой плоскости видно, что аутопоэтическое состояние не является непрерывным. Можно сказать, что в период глобальных организационных и структурных кризисов биосфера в большей или меньшей степени сливается с космосом и затем перерождается. Память прошлого, предыдущее состояние нельзя понять, исходя из актуальной, классической системной модели биосферы. Как ни странно, для прогнозирования сценария развития необходимо учитывать все потенциальные возможности системы биосфера - человек - космос, где человек - включенный наблюдатель. Рассмотренная здесь обобщенная модель развития биосферы как Бытия особого типа лишь напоминает конкретную физикалистскую модель развития динамической системы в синергетике, когда система проходит через стадии хаотической динамики, бифуркаций и детерминированного развития, но отнюдь не сводится к ней. Динамический хаос отнюдь не описывает состояние “аутопоэтического кризиса”, хотя в чем-то и созвучен ему. Космос, бытийный фон, в котором как бы растворяется конкретное Бытие, это не хаос. Космос эволюционирует и имеет свою структуру, но относительно его организации в целом можно лишь размышлять на спекулятивном уровне. Тем не менее, мы можем изучать доступную нам часть космической бытийной “бутылки Клейна”. Маркош (Markos, 2002) представляет ее состоящей из таких компонет, как планетарная система бактерий, система диффузных биохимических сигналов и так называемой “внеклеточной матрицы”, которая в случае Геи трактуется как абиотическая (в том числе биокосная) составляющая среды. Стоит задуматься о Космосе, как среде биосферы не с точки зрения классической физики, а в более глубоком смысле. Биосфера, как всякая аутопоэтическая система - 24 это и когнитивная система, когнитивная область которой по-видимому видоизменяется и “пульсирует” в процессе эволюции. По мнению Кента Палмера (Palmer, 1996) аутопоэзис и живые системы относятся к Процессуальному Бытию (Process Being), антиномией которого является Ничто (Nothingness). То есть, внутри процесса развертывания во времени процессуального бытия имеется процесс аннигиляции. Существует субстрат, своего рода виртуальные частицы, в которые уходит Процессуальное Бытие. В терминах аутопоэтической метафоры мы можем сказать, что в рамках замкнутой аутопоэтической системы существует существенная неустойчивость, что-то, что бросает нас в гетеродинамические связи с внешним миром. Это совсем не напоминает пассивное восприятие внешних возмущений. Скорее, это имтимная связь с Космосом! Все это заставляет аутопоэтическую систему инвертироваться сопряженно (дуально) возмущениям, спрятанным внутри самой аутопоэтической системы. Эти внутренние возмущения начинают выявляться только тогда, когда аутопоэтическая система, Процессуальное Бытие прорывается к следующему эмерджентному уровню, Гипер - Бытию (см. там же). Итак, эпигенезис Геи, эволюционный биосферный процесс подобно процессу индивидуального развития организма идет в направлении увеличения степени и уровня организационной автономии. Он проходит через критические периоды, когда он чувствителен к внешним воздействиям, отчасти теряет свою идентичность, активнее взаимодействует со средой, (подстраивается к космосу), переходя затем на новый уровень организации. Нет смысла приписывать биосфере какое-то стремление к совершенному бутстрапу, к состоянию зрелого организма. Самосовершенствование - это ее имманентное свойство. Но “цели” целого уже заложены в частях (целое уже живет частями в будущем). Раскрыие Бытия и его сокрытие, аннигиляция неизбежная плата за открытость космосу и одновременно, организационную автономию. Все сказанное, разумеется, применимо в каком-то смысле и к любому онтогенезу, индивидуальному развитию биологического организма Остается только гадать, разделит ли человечество судьбу исчезнувшей эдиакары, или оно все же станет причиной перехода биосферы на новый уровень, подобно тому, как многоклеточные эукариоты обеспечили скачок из флатландии бактериальных матов в пышное фанерозойское разнообразие То, что современный индустриальный человек способен в процессе сознательной деятельности спланировать новый тип бытия на Земле кажется маловероятным. Возможно, войти в гармонию с биосферой удастся будущему человеку, “Человеку мудрому”. В таком случае не обойтись одним только традиционным научным осмыслением “объективным образом наблюдаемых” глобальных процессов на Земле. Человек должен ощущать и ценить биосферу, как свое собственное тело. Биосфера – это “holon”, наше коллективное тело. Его болезни – это наши болезни Можно оспаривать тезис о том, что эволюция биосферы и до появления человека больше была похожа на исторический процесс, нежели на процесс биологической эволюции (Markos. 2002), но историчность “хомосферного” этапа развития Земли очевидна. *Наметившаяся тенденция построения эволюционной биосемиотики экзистенциального толка (Brier, 1998) лишний раз свидетельствует об устойчивой тенденции формирования новой экзистенциально - диалогической парадигмы в современной науке. 25 Определение основных понятий Самореферентность (ссылка на себя) (self-reference) В контексте языка - это утверждение, относящееся к себе или которое содержит ссылку на себя. Парадоксальный вариант самореферентности приводит к порочному кругу умозаключений. В общем случае, самореферентность включается в описание, которое ссылается на что-то, что влияет, контролирует или обладает способностью изменить форму или повлиять на истинность высказывания. Кругообразность, которая присуща такому высказыванию включает и нелингвистический контекст, например описание системы наблюдателем, который сам является частью системы, когнитивной организации биологического организма. В этом общем смысле самореферентность приводит к кругообразности (circularity), которая может включать в себя не только ссылочные, но и причинные, межперсональные и инструментальные отношения, посредством которых коституируются собственное единство, я. Рекурсия (recursion) Понятие рекурсии (от латинского “возврат”) близко понятию самореферентности, но более четко формализовано. Оно проникло из логики в математику, лингвистику и теорию алгоритмов. Оно выражает идею самообращения, обращения системы (компьютерной программы) к себе самой в процессе функционирования (работы). Если говорить более строго, “под рекурсией понимаем такую организацию сложной системы, при которой: выделяется некоторый набор базовых подсистем; система способна в процессе функционирования создавать неограниченное количество копий базовых подсистем, осуществлять взаимодействие между ними и уничтожать их; функционирование системы состоит из функционирования базовых подсистем и их активных копий; при вызове копии допустимо ее изменение, определяемое ситуационной обстановкой в момент вызова” (Анисимов, 1988). Итак, процесс, его часть вызывает копии себя самого и манипулирует ими. Понятию рекурсии посвящены целые книги и в частности, цитированная выше популярная брошюра. Бутстрап (bootstrap), или бесконечная рекурсия - это тотальная рекурсивность в организации системы. Термин “бутстрап” - это русская транскрипция английского слова “bootstrap”, дословно означающего штрипки на задниках ботинок в известной английской поговорке “вытащить себя из болота за штрипки”. Смысл высказывания аналогичен идее барона Мюнхаузена, который вытащил себя из воды за собственные волосы. Данный термин прижился в физике в связи с теорией Дж.Чу и в других областях знания (бутстрап - методы в статистике, системном программном обеспечении (bootфайлы) и др.). Существует даже целый Институт бутстрапа, имеющий свои интернет - сайты. Ф.Капра (1994) проследил параллели между обобщенной концепцией бутстрапа и положениями буддизма Махаяны. В каждой бусинке жемчужного ожерелья бога Индры можно увидеть отражения всех остальных бусинок. “Во всякой пылинке бесчисленное множество Будд” (Eliot,1923). Бутстрап по-своему выражает пародоксальные буддийские идеи “все во всем”, “модель всего”, “часть, содержащая целое”. На самом деле, модель бутстрапа означает полную самосогласованность, взаимообусловленность частей и целого, неклассическую (коллективную) 26 элементарность. При этом отвергается классический механистический элементаризм. “Вселенная рассматривается в качестве сети взаимосвязанных событий. Ни одно из свойств того или иного участка этой сети не имеет фундаментального характера; все они обусловлены свойствами остальных участков сети, общая структура которой определяется универсальной согласованностью всех взаимодействий” (Капра, 1994, с. 259). Таким образом, бутстрап выражает идею абсолютной динамической гармонии частей и целого, их полноты. В каждой бусинке ожерелья Бога Индры отражаются все остальные. Процессуальность только отчасти разрешает буддийский парадокс. Идея самосогласованного бутстрапа предлагалась физиком Джеффри Чу еще в шестидесятых годах прошлого века как модель сильных взаимодействий тяжелых частиц (адронов). В бутстрап-схеме (теории самосогласованной S-матрицы) существование одной элементарной физической частицы требует существования всех остальных. Это неклассическая, коллективная элементарность. Каждая частица участвует в порождении всех других частиц, которые, в свою очередь порождают ее саму (Chew, 1968). Духу бутстрап концепции соответствует идея, что “Все состоит из Всего”. В релятивистской космологии рассматривается также модель частично замкнутой Вселенной, в которой микро- и макромир непрерывно, топологически связаны друг с другом. Возникло целое бутстрап - движение. Бутстрап - модель в идеале является “моделью всего”, она не должна содержать фундаментальные измеряемые константы, что мягко говоря, крамольно даже с точки зрения модернистской науки. Синергетика В синергетике воплощена модель самоорганизации, как возникновение порядка из хаоса через флуктуации (Николис, Пригожин, 1979; Эйген, 1973; von Foerster, 1966 и др.). Синергетика - один из инструментов исследования соотношения автономии и аллономии, но он слишком узок. В этом подходе не делается явного разграничения системной организации и ее среды, хотя это различие используется неявно в том принятом способе, каким величины связаны. В результате, какой бы паттерн стабильности ни наблюдался, он трактуется как отражение свойств компонент, а не как что-то особенное в организации системы, запрятанное во внешне невинных связях переменных. Слишком часто забывается, что наблюдаемые паттерны регулярности, идентифицируемые как “порядок” выявляются наблюдателем, а не присущи взаимодействующим единицам или их пространству. Шум и информация здесь относительны и зависят от того, каким способом сопоставляются среда и система. Варела считает, что взаимозависимость между организационным замыканием и структурной пластичностью в аутопоэтических системах - общий механизм, в котором порядок из шума - лишь частный случай. Он был против идеи распространения данного подхода (порядок из хаоса) на когнитивные и социальные явления и не только потому, что слово ”порядок” вводит в заблуждение, а и потому, что это понятие базируется на специфическом формализме, в основном, физикохимическом по своей сути. Неясно, как обобщить синергетический подход на случай возникновения инвариантностей в многоуровневых автономных системах. Как подчеркивал Варела, важно работать в направлении понимания связей между специфическим, или случайным и новым, эмеджентным. 27 Литература Анисимов А.В. Информатика. Творчество. Рекурсия. - Киев: Наукова думка, 1988.244 с. Бейтсон Г. Экология разума. Избранные статьи по антропологии, психиатрии и эпистемологии.- М.: Смысл, 2000.- 476 с. Казанский А.Б. Феномен Геи Джеймса Лавлока. - Экогеософский альманах, СанктПетербург, № 2, 2000, с. 4-21. Казанский А.Б. Биосфера, как аутопоэтическая система: Биосферный бутстрап, биосферный иммунитет и человеческое общество.- Экогеософский альманах, СанктПетербург, 2003, № 3, с. 2-43. Капра, Ф. Дао физики. - СПб., “ОРИС”*”ЯНА-ПРИНТ, 1994.- 302 с. Капра, Ф. Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем. – К.: «София»; М.: ИД «Гелиос», 2002. – 336 с. Ковалев О.В. Родословное древо антропоидов инфраотряда Catarrhini и формирование семейства Hominidae s. str. - Сб. “Академические научные школы Санкт - Петербурга“, СПб. научн. Центр РАН, Спб., 1998, с. 142 164. Ковалев О.В., Казанский А.Б. Эволюция биосферы, как смена типов планетарной организации. – В кн.: Труды II Международного Конгресса “Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине, Санкт-Петербург, 2000, с. 99-102. Концепция виртуальных миров и научное познание. - Спб.: РХГИ, 2000.-320 с. Матурана У. Биология познания. В кн.: Язык и интеллект. - М.: Мир, 1995. Москалев И.Е. Становление аутопоэтического наблюдателя. В кн.: Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов. - М.: ПрогрессТрадиция, 2000., с. 480-498 . Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. - М., изд. “Мир”, 1979. - 512 с. Раутиан А.С. Палеонтология как источник сведений о закономерностях и факторах эволюции // Современная Палеонтология, Т. 2. Методы, направления , проблемы, практическое приложение. М.: Недра, 1988, с. 76 -118. Раутиан А.С., Жерихин В.В. Модели филоценогенеза и уроки экологических кризисов геологического прошлого. - Журн. общ. биол., 1997, т. 58, № 4, с. 20-47. Хайдеггер М. Бытие и время. - М.: Ad Marginem, 1997. Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. - М., изд. “Мир”, 1973.-216 с. 28 Ali, S.M., Zimmer R.M and Elstob C.M. The Question Concerning Emergence: Implications for Artificiality. - In.: D.M. Dubois (ed.), Computing Anticipatory Systems. CASYS - First International Conference. - American Institute of Physics, 1998, pp. 138156. Back P. and Sneppen K. Punctuated equilibrium and criticality in a simple model of evolution. - Phys. Rev. Lett. Vol. 71, № 24, 1993, pp. 4083-4086. Bowring S.A., Grotzinger J.P., Isachsen, Knoll A.H.,Pelechaty S.M., and P.Kolosov. Calibrating rates of Early Cambrian evolution.- Science, 1993, № 261, pp. 1293-98. Brier, S. Cybersemiotics: A suggestion for a Transdisciplinary Framework for Description of Observing, Anticipatory and Meaning Producing Systems. In: D. M. Dubois (ed.), Computing Anticipatory Systems. CASYS - First International Conference. - American Institute of Physics, 1998, pp. 182-193 . Capra F. The Web of Life. - London: Harper Collins, 1996. Chew G.F. “Bootstrap”: a scientific idea?. - “Science”, 1968, vol.161, N. 3843, p. 762-763. Derrida, Jacques. Structure, sign and play in the discourse of the human sciences. In: The Languages of Criticism and the Sciences of Man: The Structuralist Controversy, pp. 247272, edited by Richard Macksey and Eugenio Donato. Baltimore: Johns Hopkins Press, 1970. Eliot, C., Japanese Buddhism.- New York: Dover, 1923). Eldredge N., Gould S.J. Punctuated equilibria: an alternative to phyletic gradualism. Models in Paleobiology. San Francisco: Freeman&Cooper, 1972, p. 82 - 115. Fleischaker, G. R. System Logic and Origins of Life. A Boston University Dissertatation, presented in 1988. Heylighen F. & Bollen J. The World-Wide Web as a Super - Brain: from metafor to model, in: Cybernetics and Systems 96, R. Trappl (ed.), Austrian Society for Cybernetics, 1996, p. 917-922. Jantsch, E. The self-organizing universe. - Pergamon Press, 1980). Kauffman, Stuart. A. At home in the universe: the search for the laws of self-organization and complexity.- Oxford University Press, 1995.- 321 pp. Kauffman, Stuart. A. Investigations. – Oxford: Oxford University Press, 2000. Kauffman, L., and F.Varela. - Form dynamics. - J.Soc.Biol. Struct., 3: 171-206, 1980. Kineman, J..J. Toward a special and general theory of autevolution. - Boulder: Bear Mountain Institute. HTML publication on the World Wide Web, 1997. 29 Kirchner J.W. The Gaia Hypothesis: Fact, Theory, and Wistful Thinking.- Climatic Change, 2002, vol. 52, pp. 391-408. Lacan, Jacques. Of structure as an inmixing of an otherness prerequisite to any subject whatever. In The Languages of Criticism and the Sciences of Man, pp. 186-200, edited by Richard Macksey and Eugenio Donato. Baltimore: Johns Hopkins Press, 1970. Lacan, J. Desire and the interpretation of desire in Hamlet. Translated by James Hulbert. Yale French Studies 55/56, 1977, pp. 11-52. Lovelock, J. E. 1972. Gaia as Seen through the Atmosphere. Atmospheric Environment 6, 1972, pp. 579 - 580. Lovelock, J.E. and A.J.Watson. The regulation of carbon dioxide and climate: Gaia of geochemistry. Journal of Planetary Science, 30, 1982. Lovelock J.E. The Ages of Gaia. A Biography of Our Living Earth.- Oxford University Press, Oxford, 1988 .-252 pp. Lovelock J.E. Gaia: The parctical science of planetary medicine. - Gaia Book limited, 1991. - 192 p. Margulis, L. and Schwartz, K. Five Kingdoms: an illustrated guide to the phyla of life on Earth. - W.H.Freeman, New York, 1998. Markos, Anton. Readers of the Book of Life: Complextualizing Evolutionary and Developmental Biology. – Oxford: Oxford University Press, 2002. – 238 pp. Maturana, Humberto R. Biology of Cognition, Biological Computer Laboratory Research Report BCL 9.0., Urbana IL: Univ. of Illinois, 1970. Maturana, H. The organization of the living: a theory of the living organization. Int. J. Man-Machine Studies, 7:313, 1975. Palmer, K. The Ontological Foundation of Autopoietic Theory. copyright 1996, published on the autopoiesis@think.net email list 960116 URL http://server.snni.com:80/~palmer/thinknet.html A Tutorial. Palmer, K. Vajra Logic and Mathematical Meta-models for Meta-systems Engineering: on the Foundation of Holonomic Metasystems Theory and Engineering. - Copyright 2001 K.D.Palmer. All Rights reserved. Version 0.01; 11/20/01; v101a01.doc http://dialog.net:85/homepage/resume.html Sahtouris,E. Earthdance: Living Systems in Evolution.Principkes of Living Systems at all Levels of Holarchy - 1999, http://www.newciv.org/ISSS_Primer/seminar.html Sheldrake, Rupert. The Rebirth of Nature. New York: Bantam, 1991. 30 Stock, G. B., Campbell, J.H. Human Society as an Emerging Global Superorganism, in: Social and Natural Complexity: Order, Creativity, and Evolution, Edited by K. E. Boulding and E. L. Khalil, Routledge, London, 1996. Spenсer-Brown, G. Laws of Form. - George Allen &Unwin, London, 1969. Varela, F.J., H.R.Maturana and R.Uribe. The organization of living systems, its’characterization and model. - Byosystems, 1974, 5 : 187-196. Varela F. Principles of Biological Autonomy . Elsevier/Noth-Holland, New York, 1979.306 pp. Varela F., E. Thompson and E. Rosch. The Embodied Mind: Cognitive science and human experience. - Mit Press, Cambridge, 1991. Varela, F.J. A Cognitive View of the Immune System. - “World Futures”, 1994, vol. 42, pp.31-40. Varela F.J. Dasein's Brain: Phenomenology meets Cognitive Science, in: D.Aerts (Ed.), Einstein Meets Magritte: The White Book, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, pp. 185-197. Volk, T. One new direction.-Gaia Circular, 1999, Vol2, Issue 2, p. 8. Volk, T. Towards a Future Gaia Thery. – Climatic Change, 2002, vol. 52, pp. 423-430. von Foerster, H. On self-organizing systems and their environments, in: Self-Organizing Systems, (M.Yovis and S Cameron, eds.), Pergamon Press, London, 1966. Westbroek, P. Gaia and the weak forces of life.- Gaia Circular, 2000, Vol. 3, Issue 1-2, pp. 10-15. Witten, Edward. 1989. Quantum field theory and the Jones polynomial. Communications in Mathematical Physics 121: 351-399. Zeleny, M., and K. D. Hufford. The Application of Autopoiesis in Systems Analysis: Are Autopoietic Systems Also Social Systems? - International Journal of General Systems, Vol. 21 (1992), pp. 145-160.
