определение жизни по берталанфи
Определения жизни
Как уже указывалось, жизнь очень сложна, многообразна, многокомпонентна и многофункциональна. Она не может быть определена по какому-то одному критерию, наиболее существенному признаку. Поэтому на сегодняшний день наука не имеет достаточно четкого определения жизни. Разноплановость понимания жизни объясняется многогранностью подходов ученых к ее определению.
Сама идея жизни, совокупность ее существенных свойств, ее сущность витает в умах ученых вот уже многие тысячелетия. И только в последние сто лет стала складываться определенная парадигма, в диапазоне которой усиленно ведутся поиски общей теории жизни и ее сущности.
Рассмотрим некоторые определения жизни, данные прославленными учеными и мыслителями XIX–XX вв.
Так, с точки зрения материалистической философии Ф. Энгельс (1820–1895) дает следующее определение жизни как особой формы движения материи: «Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».
Исходя из этого определения, можно сказать, что основа жизни есть обмен веществ. Это важный, но не единственный критерий.
Советский биофизик М. Волькенштейн (1912–1992) дает определение жизни с точки зрения системно-синергетического подхода: «Жизнь – это форма существования макроскопических гетерогенных открытых систем, далеких от равновесия, способных к самоорганизации, саморегуляции и самовоспроизведению». Это определение является более полным, нежели определение Ф. Энгельса, поскольку отражает принципиальное отличие живой материи от неживой.
Автор наиболее популярной гипотезы о происхождении жизни на Земле советский биохимик А. Опарин (1894–1980) дает свое определение жизни: «Жизнь – это непрерывный процесс внутреннего движения, синтеза и распада, обмена энергией с окружающей средой, направленный на самосохранение и самовоспроизведение в передаче устойчивых признаков в меняющихся условиях внешней среды».
Австрийский физик Э. Шредингер (1887–1961) дает определение жизни с точки зрения своей науки: «Жизнь – это упорядоченное и закономерное поведение материи, основанное не только на одной тенденции переходить от упорядоченности к неупорядоченности, но и частично на существовании упорядоченности, которая поддерживается все время».
Русский математик А. Ляпунов (1857–1918), рассматривающий жизнь с точки зрения информации, писал: «Жизнь – это высокоупорядоченное состояние вещества, использующее для выработки сохраняющихся реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул».
Австрийский физик Л. Больцман (1844–1906) сделал первую попытку дать определение жизни с физических позиций. Он писал, что «всеобщая борьба за существование – это борьба за отрицательную энтропию, становящуюся доступной при переходе от пылающего Солнца к холодной Земле».
Русский геохимик В. Вернадский (1863–1945) отметил около двадцати различий между живым и неживым. Основываясь на них, он дал следующее обобщение: «Жизнь есть космическое явление, в чем-то резко отличное от косной материи».
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Существует больше 100 определений жизни, и все они ошибочны
Многим из нас не нужно особенно задумываться, чтобы отличить живые вещи от «неживых». Человек живой, камень — нет. Все просто! Однако ученые и философы не считают, что таким простым разграничением можно ограничиться, простите за каламбур. Они потратили не одну тысячу лет, пытаясь выяснить, что делает нас живыми. Великие умы, от Аристотеля до Карла Сагана, предлагали свои объяснения — и до сих пор не придумали определения, которое удовлетворило бы каждого. В буквальном смысле у нас пока нет «смысла» жизни.
Все ли является жизнью
Во всяком случае проблема определения жизни стала еще труднее за последние 100 лет или около того. До 19 века одной из распространенных идей было то, что жизнь становится одушевленной благодаря «жизненной искре». Теперь, конечно, эта идея потеряла свой вес в научных кругах. Ее место заняли более научные подходы. NASA, например, описывает жизнь как «самоподдерживающуюся химическую систему, способную к дарвиновской эволюции».
Но попытка NASA придавить всю жизнь одним простым описанием — лишь одна из множества. Предлагалось свыше 100 определений жизни, большинство из которых сосредоточены на горстке простых атрибутов вроде репликации и обмена веществ.
Что еще хуже, ученые разных дисциплин выдвигают разные идеи о том, что нужно для определения чего-то живого. Химики говорят, что жизнь сводится к определенным молекулам; физики обсуждают термодинамику.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Чтобы понять, почему жизнь так трудно определить, давайте встретимся с некоторыми учеными, которые работают над определением границ, отделяющих живые вещи от неживых.
Это жило и будет жить
Вирусологи: изучают серую область на границах известной нам жизни
В школах детей учат помнить семь процессов, которые якобы определяют жизнь: движение, дыхание, чувствительность, рост, размножение, выделение и питание.
Хотя это полезный старт для определения жизни, этим все не ограничивается. Есть много вещей, которые мы могли бы запихнуть в эти рамки и назвать живыми. Некоторые кристаллы, инфекционные белки — прионы и даже определенные компьютерные программы будут «живыми», если исходить из этих семи принципов.
Классический пограничный пример — вирусы. «Они не являются клетками, у них нет метаболизма и они остаются инертными до тех пор, пока не столкнутся с клетками, поэтому многие люди (включая и многих ученых) заключают, что вирусы не являются живыми», говорит Патрик Фортер, микробиолог в Институте Пастера в Париже, Франция.
Сам Фортер считает вирусы живыми, но признает, что решение зависит от того, где вы решите поставить точку отсечки.
Хотя вирусам не хватает многих вещей, необходимых для входа в клуб жизни, они обладают информацией, закодированной в ДНК или РНК. Это сильный маркер жизни, который имеется у любого живого существа на планете и который свидетельствует о том, что вирусы могут эволюционировать и размножаться — правда, взламывая живые клетки и вторгаясь в них.
Иногда все выглдяит даже так.
Тот факт, что вирусы — как и вся известная нам жизнь — переносят ДНК или РНК, заставил некоторых задуматься, что вирусы должны занимать место в нашем древе жизни. Другие вообще заявили, что вирусы хранят секреты самого появления жизни. И тогда жизнь уже перестает казаться черно-белой и становится скорее туманной величиной с не совсем живыми и не совсем мертвыми границами.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Некоторые ученые приняли эту идею. Они характеризуют вирусы как существующие «на границе между химией и жизнью». И это поднимает интересный вопрос: когда химия стала больше, чем суммой ее частей?
Многие исследования только доказывали правила.
Химики: изучают рецептуру жизни
«Известная нам жизнь основана на полимерах с углеродной основой», говорит Джеффри Бада из Института океанографии Скриппса в Сан-Диего, штат Калифорния. Из этих полимеров — а именно нуклеиновых кислот (строительных блоков ДНК), белков и полисахаридов — выросло буквально все разнообразие жизни.
Бада был учеником Стэнли Миллера, одной половины дуэта, которая стояла за экспериментом Миллера — Юри в 1950-х годах — одного из первых экспериментов, в задачах которого было выяснение процесса появления жизни из неживых химических веществ. С тех пор он вернулся к этому знаменитому эксперименту и продемонстрировал еще больший диапазон биологически подходящих молекул, которые образуются, когда электричество пропускается через смесь химических веществ, как полагают, существовавших на первобытной Земле.
Но эти химические вещества не являются живыми. Только тогда, когда они начинают делать некоторые интересные вещи, вроде выделений или убийства друг друга, мы позволяем им такую честь. Что же необходимо для веществ, чтобы сделать прыжок к жизни? У Бады есть довольно интересный ответ.
«Несовершенная репликация информационных молекул могла бы ознаменовать происхождение жизни и эволюции и осуществить, таким образом, этот переход от неживой химии к биохимии. Начало репликации и, в частности, репликации с ошибками положило начало «потомству» с разными способностями. Эти молекулярные отпрыски могли затем начать конкурировать между собой за выживание. «Это по сути дарвиновская эволюция на молекулярном уровне», говорит Бада.
Для многих химиков, получается, именно репликация — процесс, который вирусы могут проводить только при помощи биологических клеток — помогает определить жизнь. Тот факт, что информационные молекулы — ДНК и РНК — обеспечивают репликацию, предполагает, что они являются и важнейшей особенностью жизни.
Но характеризация жизни по этим конкретным химическим веществам не открывает более широкую картинку. Известной нам жизни может быть необходима ДНК или РНК, но как насчет жизни, которая нам пока не известна?
Астробиологи: охота на инопланетян
В целом, жизнь возможна и тут.
Определить природу инопланетной жизни — непростое дело. Многие ученые, включая Чарльза Кокелла и его коллег из Центра астробиологии при Университете Эдинбурга, используют микроорганизмы, способные выживать в чрезвычайных условиях как тестовые образчики внеземной жизни. Они считают, что жизнь где-либо еще может быть в совершенно других условиях, но, вероятнее всего, унаследует ключевые характеристики жизни, которую мы знаем по Земле.
«Но мы должны держать разум открытым к возможности обнаружения чего-то, что совсем выпадает из этого определения», говорит Кокелл.
Даже попытки использовать наше знание земной жизни, чтобы попытаться найти инопланетян, могут приводить к смешанным результатам. NASA, например, считало, что проведет хорошую работу по определению жизни в 1976 году, когда космический аппарат «Викинг-1» успешно сел на Марсе, будучи оснащенным тремя экспериментами для жизни. Один тест, в частности, показал, что на Марсе была жизнь: уровень диоксида углерода в марсианской почве был высоким, а значит в ней жили и дышали микробы.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Но увиденный на Марсе диоксид углерода сейчас повсеместно объясняется куда менее захватывающим явлением небиологических окислительных химических реакций.
Астробиологи вынесли уроки из этих экспериментов и сузили критерии, которые используют для поиска инопланетян — но пока их поиски остаются безуспешными.
Впрочем, астробиологам не стоит слишком сильно сужать критерии поиска. Саган считал углеродоцентричный поиск инопланетян «углеродным шовинизмом», считая, что такой подход будет очень узколобым.
«Люди предполагали, что инопланетяне могут быть и на основе кремния, либо использовать другие растворители (не воду)», говорит Кокелл. «Говорили даже о внеземных разумных облачных организмах».
В 2010 году открытие бактерий с ДНК, содержащей мышьяк вместо стандартного фосфора, поразило многих астробиологов. Хотя эту находку с тех пор не раз поставили под сомнение, многие тихо надеются, что жизнь не будет следовать классическим правилам. В то же время некоторые ученые работают над формами жизни, которые вообще не основаны на химии.
Технологи: построить искусственную жизнь
Когда-то создание искусственной жизни было целиком и полностью во власти научной фантастики. Теперь же это полноценная отрасль науки.
До поры до времени новые организмы в лаборатории могут создавать биологии, просто соединяющие вместе части двух или более известных форм жизни. Но этот процесс может быть и более абстрактным.
С тех пор, как в 1990-х годах компьютерная программа Tierra Томаса Рэя попыталась продемонстрировать синтез и эволюцию цифровых «форм жизни», ученые пытаются создать компьютерные программы, которые действительно имитируют жизнь. Некоторые даже начинают создавать роботов с чертами, похожими на жизненные.
«Общая идея в том, чтобы понять существенные свойства всех живых систем, а не только живых систем, которые удалось найти на Земле», говорит эксперт по искусственной жизни Марк Бедо из колледжа Рид в Портленде, штат Орегон. «Это попытка бросить очень широкий взгляд на то, что такое жизнь, в то время как биология сосредоточена на реальных формах, с которыми мы знакомы».
Конечно, многие исследователи искусственной жизни используют все, что мы знаем о жизни на Земле, в качестве основы для своих исследований. Бедо говорит, что исследователи используют так называемую «модель ПМК» — программы (например, ДНК), метаболизма и контейнера (например, стенки клетки). «Важно отметить, что это не определение жизни в общем, просто определение минимальной химической жизни», объясняет он.
Работая над нехимическими формами жизни, ученые пытаются создать программные или аппаратные версии компонентов ПМК.
«В основном, не думаю, что у жизни есть четкое определение, но нам нужно к чему-то стремиться», говорит Стин Расмуссен, работающий над созданием искусственной жизни в Университете Южной Дании в Оденсе. Группы со всего мира работали над отдельными компонентами модели ПМК, создавая системы, демонстрирующие тот или иной ее аспект. Пока что никому не удалось собрать все это в функционирующую форму синтетической жизни. «Это процесс сверху вниз, выстраивание кусочка за кусочком», объясняет он.
Исследования искусственной жизни могут дать пользу и в более широких масштабах, создать жизнь, которая будет совершенно чужой для нас. Такие исследования помогают нам уточнять наши знания о жизни. Но пока рано говорить о результатах.
Философы: пытаются решить загадку жизни
Все строится по кирпичикам.
Что ж, даже если те, кто ищет — и пытается создать — новую жизнь, не обеспокоены универсальным ее определением, нужно ли ученым перестать переживать о сведении всех определений к одному? Кэрол Клиланд, философ из Университета Колорадо в Боулдере, считает, что да. По крайней мере на некоторое время.
«Если вы пытаетесь обобщить млекопитающих, используя зебру, какую черту вы бы выбрали?», спрашивает она. «Определенно не ее молочные железы, поскольку они есть только у половины. Их полосы кажутся очевидным выбором, но они всего лишь случайность. Это не то, что делает зебр млекопитающими».
То же самое с жизнью. Может быть, вещи, которые мы считаем важными, в действительности свойственны лишь жизни на Земле. В конце концов, все, от бактерий до львов, произошло от одного общего предка, а значит, что во Вселенной наша жизнь всего лишь одна точка в данных.
Как говорил Саган: «Человек склонен определять с точки зрения привычного. Но фундаментальные истины могут быть непривычными».
Пока мы не обнаружили и не изучили альтернативные формы жизни, мы не можем знать, какие признаки, важные для нашей жизни, действительно универсальны. Создание искусственной жизни может предложить способ исследовать альтернативные формы жизни, но, по крайней мере в краткосрочной перспективе, несложно представить, как любая жизнь, созданная на компьютере, повлияет на наши убеждения о живых системах.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Чтобы определить жизнь точнее, нам нужно найти инопланетян. Ирония в том, что попытка определить жизнь до того, как мы их найдем, может усложнить процесс их поиска. Как трагично будет, если в 2020-х годах новый марсоход проедет мимо марсианина просто потому, что не признает его живым существом.
Поиск определения жизни может помешать поиску новой жизни. Нам нужно уйти от нашей нынешней концепции и быть открытыми к обнаружению жизни, даже если мы ее не знаем или не узнаем.
Определение понятия жизнь (архив)
Жизнь является сложнейшей системой, поэтому любая попытка определения соответствующего понятия сталкивается с непреодолимыми трудностями: оно все время выскальзывает за рамки всякого сколь угодно точного и обширного определения.
Учитывая это, благоразумно отказаться от непродуктивных усилий дать всеобъемлющее определение понятия «жизнь» и ограничиться его редуцированным представлением, в котором попытаться ухватить основную суть явления. Переход к главе “Необязательность смерти”
Информационное определение понятия жизнь
Начнем с трех предварительных определений.
Система – совокупность элементов, рождающая новое качество или свойство, которого нет ни у одного элемента по отдельности (Л. Берталанфи, «Общая теория систем»). Элементы системы, образуют связи (взаимоотношения), обладающие той или иной степенью устойчивости.
Открытая система – та, которая свободно обменивается энергией, веществом и информацией с окружающей средой.
Динамическое равновесие – состояние принципиально неустойчивого равновесия системы с окружающей средой, поддерживаемое путем обмена материальными субстратами.
Теперь перейдем непосредственно к определению понятия жизнь.
Жизнь – открытая глобальная система (биосфера), устойчиво поддерживающая состояние динамического равновесия с окружающей средой, состоящая из значительного числа постоянно взаимодействующих открытых подсистем (видов), каждая из которых:
• передача элементами подсистемы из поколения в поколение всего накапливаемого подсистемой объема знания
• генерация в процессе передачи новой информации
• распаковка ранее накопленного знания следующим поколением
• конвертация знания в необходимые для функционирования элементов ресурсы
• преобразование полученной ими новой информации в новое знание
Связь архитектуры подсистемы «вид» со знаниевым циклом
Подсистема «вид» имеет внутреннюю архитектуру (пункт 3 определения), позволяющую ей максимально эффективно поддерживать циклы из базовых процессов работы с информацией.
С одной стороны, множественность актов воспроизведения следующих поколений элементов подсистемы (организмов) и неизбежно сопутствующие этому процессу ошибки (мутации) обеспечивают генерацию в подсистеме значительных объемов новой информации при переходе к каждому следующему поколению.
С другой стороны, множественность и достаточно высокая точность актов воспроизведения обеспечивают полноту передачи из поколения в поколение всего ранее накопленного подсистемой знания.
Распаковка знания происходит в процессе развития организмов.
Преобразование в знание новой информации, получаемой каждым следующим поколением вида в результате мутаций, происходит в ходе ее тестирования на полезность – естественного отбора – в процессе внутри- и межвидовой конкуренции.
Таким образом, архитектура подсистемы «вид» оптимальным образом поддерживает постоянно повторяющиеся циклы преобразования информации, которые для удобства будем называть знаниевыми. Естественный отбор сохраняет результаты тех из них, которые повышают устойчивость системы в целом. Это, собственно, и есть процесс эволюции – непрерывное развитие системы, сопровождающееся ее усложнением.
Смерть как необходимое условие биологической эволюции
Смерть освобождает площадку для тестирования новой информации от организмов, завершивших знаниевый цикл.
Если бы эволюция случайно создала вид из бессмертных организмов, он практически мгновенно, по эволюционным меркам, исчез бы, будучи вытеснен видами из смертников, поскольку те в течение короткого промежутка времени оказались бы на более высоком эволюционном уровне, чем бессмертные.
Способность к смерти – необходимое условие участия в эволюционной гонке.
Устойчивость жизни
Жизнь – система чрезвычайно устойчивая к катастрофам. Любой остающийся в результате катастрофы ее фрагмент, не утративший способность поддерживать динамическое равновесие с окружающей средой, сохраняет и основное свойство жизни – способность поддерживать знаниевые циклы, которые позволяют системе продолжать накапливать новые знания, компенсирующие утерянные. Поэтому «жизни» даже уничтожение значимых фрагментов глобальной системы, вместе с заключавшимся в них знанием, не является необратимой катастрофой.
Три разных «жизни»
Имеется в виду, что жизнь в процессе эволюции прошла три качественно разных этапа развития:
Основной характеристикой первого этапа является реализация знаниевых циклов на основе биологической памяти и биологического познания. Биологическая память реализована на «жестких» носителях информации – сначала РНК, затем ДНК. Биологическое познание представляет собой чисто эмпирический метод тестирования организмами новой информации, которая «вручается» части из них при зарождении в результате мутаций, на самих себе в процессе естественного отбора.
Эра социальных организмов связана с появлением мозга – устройства для быстрой работы с оперативной информацией. Невероятным достижением нового этапа стала возможность преобразование посредством мозга в знание не наследственной, а отражаемой информации. Скорость преобразования на порядки превысила ту, что обеспечивалась ДНК-структурами. Принципиальным недостатком мозга являлась невозможность прямой наследственной передачи следующим поколениям накопленного в нем знания. Этот недостаток был преодолен путем установления коммуникативной связи между поколениями: сначала элементарной – в рамках семьи, затем более сложной – в рамках социальных организмов, представляющих собой большие структурированные сообщества биологических организмов.
Таким образом, эра социальных организмов характеризуется появлением двух принципиально новых инструментов работы со знанием: социальной памяти и социального познания. Социальная память – механизм передачи из поколения в поколение негенетического знания путем установления коммуникации между поколениями. Социальное познание – тестирование информации исследователями с точки зрения ее полезности, фиксация результатов тестирования наблюдателями, распространение ими полученного знания в рамках социального организма. Отметим, что эмпирический характер тестирования новой информации при социальном познании сохранился, но в отличие от биологического познания у любопытного исследователя при удачном для него исходе испытаний есть шанс провести множество актов познания.
Неоспоримое эволюционное преимущество получали те группы, которые осуществляли социальное тестирование бóльших объемов информации, чем другие. Поэтому естественный отбор сформировал у социальных животных врожденный инстинкт любопытства, толкающий их тестировать на себе все новое.
Эра общественных организмов началась с появления человека. Общественные организмы – те же социальные организмы, только образованные людьми. С человеком эволюция совершила следующий буквально революционный шаг – дополнила социальное познание рациональным познанием на фундаменте абстрактного мышления.
Абстрактное мышление появилось как итог длительной тренировки мозга в ходе интенсивного использования и развития удобной и способной к существенному усложнению сигнально-символьной системы – речи. Внедрению голосовой сигнальной системы способствовало ее важное преимущество перед другими: возможность передачи сигналов вне зоны прямой видимости одновременно всем членам социальной группы, находящимся в зоне голосовой связи, и высокая, практически неограниченная вариативность сигналов. Толчок к развитию абстрактного мышления был дан возможностью генерировать сигналы-символы, обозначающие материальные объекты и явления, при отсутствии прямого контакта с ними.
Без возможности прикладного использования абстрактное мышление не получило бы должного развития, оставшись недоразвитым эволюционным изыском. Прежде всего, рациональный анализ предоставляет возможность выстраивать для достижения результата сложные последовательности действий, в том числе с применением посторонних предметов. Для их реализации требуется хороший инструмент – совершенные руки-манипуляторы, позволяющие конвертировать сложное знание в ресурсы. Поэтому для интенсивного развития абстрактного мышления были необходимы «золотые» руки.
Человек – биологический организм с совершенными руками-манипуляторами и развитой сигнально-символьной системой (речью), подарившими ему абстрактное мышление. Те обезьяны, которые по строению гортани оказались принципиально не способны к сложному звукообразованию, так и остались обезьянами, несмотря на свои совершенные руки-манипляторы. А из обезьян способных к сложному и связному звукообразованию эволюционную гонку выиграл один вид. Злые языки утверждают, что безжалостно истребив подобные ему, эволюционировавшие в том же направлении.
Несомненно, что рациональное познание стало прорывом. Однако у общественных организмов сохраняются элементы социального познания, дополненные рациональным осмыслением получаемых результатов. Социальное познание применяется, когда человек упирается в границы возможностей рационального познания или же когда познавательный процесс лимитирован по времени. Яркий пример – испытание на себе новых вакцин или первые испытательные полеты: коллеги исследователя независимо от исхода испытаний сохранят добытое им знание. Расследование любой авиакатастрофы является рациональным анализом вынужденного акта социального познания, а полученное знание способствует повышению безопасности полетов.
Чтобы уменьшить вероятность отрицательного результата человек стал проводить предварительные этапы социального познания на организмах из других социальных групп: мышах, свиньях, Белках со Стрелками, и т.д.
Отметим, что с появлением на каждом из этапов эволюции новых механизмов познания, прежние механизмы не прекращали своей работы, но их скорость и эффективность относительно новых падала. Эра социальных организмов началась тогда, когда скорость и эффективность социального познания превысила скорость и эффективность биологического познания. У общественных организмов скорость и эффективность рационального познания на порядки превысила скорость и эффективность биологического и социального познания.
По мере перехода от одного этапа эволюции к другому несколько изменилось и содержание знаниевого цикла в связи с изменением доминирующего механизма познания. Начиная с эры социальных организмов, он трансформировался в следующий цикл базовых процессов работы с информацией, который сформулировал для социосистемы (подсистемы, образуемой общественными организмами) С.Б.Переслегин (ссылка):
Собственно, в результате обобщения данного знаниевого цикла на этап биологической и социальной эволюции и получилось то «информационное» определение жизни, которое мы здесь обсуждаем.
Знаниевый цикл в эру социальных организмов и в эру общественных организмов отличается главным образом содержанием процесса познания: у социальных организмов – познание чисто эмпирическое, у общественных – доминирует рациональное познание. Кроме того, у социальных организмов управление знанием находится в абсолютно зачаточном виде.
В заключение, сведем воедино характеристики аппаратной базы знаниевых циклов на разных этапах эволюции:
Поддержание знаниевых циклов остается основным свойством глобальной системы «жизнь» независимо от этапа эволюции.
Неестественный отбор
Напомним, что естественный отбор подразумевает преобразование информации в знание путем тестирования ее организмами на самих себе в процессе конкуренции и борьбы за выживание. Рациональное познание – эффективный метод преобразования информации в знание посредством логического анализа, протекающего вне естественного отбора. Его скорость на порядки превысила возможности протекавших в рамках естественного отбора биологического и социального познания, в результате чего человек как вид оказался вне естественного отбора.
Это подтверждается впечатлением, что, создавая человека, эволюция как будто «задвинула» принципы естественного отбора. Интересная характеристика данному эволюционному происшествию дана С.Б.Переслегиным (ссылка):
«Представите себе некое «божественное КБ», где ангелы предлагают Всевышнему «конструкции», из которых некоторые запускаются в серию, некоторые зарубаются на корню, а потом те, которые были запущены в серию, соревнуются на Земле: какая модель окажется лучше, успешнее. В такой полушуточной схеме ситуация с Человеком Разумным чрезвычайно интересна. Дело в том, что эта модель, с одной стороны, предельно неудачна. Даже создается такое впечатление, что «конструкторы» просто посмеялись над божественным «Заказчиком», предложив ему нежизнеспособный проект. Ну, посмотрите сами на наш вид глазами конструктора! Человек получил от природы в наследство прямохождение и огромный объём мозга, вообще говоря, ему не нужный. Две эти вещи – прямохождение и огромный объём мозга – связаны между собой очевидной отрицательной обратной связью: по вполне понятным причинам большой объём мозга требует большой головы, а прямохождение подразумевает узкий таз. Отсюда возникает естественная проблема с беременностью и то обстоятельство, что человеческий детёныш рождается принципиально недоношенным. Вообще говоря, при размерах человека беременность должна длиться одиннадцать-двенадцать месяцев. Но это невозможно, потому что размеры ребёнка не давали бы возможности совершить естественные роды. Даже и с девятью месяцами беременности, как легко заметить, роды, в общем-то, остаются проблемной ситуацией для женщины.
То есть, «конструктор» собрал свою модель «Человек Разумный» на последнем пределе. Ещё чуть-чуть «подвинуть» размеры таза матери и головы ребенка, и вид просто не выживет. И так все делается на пределе, и мать во время родов и сразу после них совершенно беспомощна, а новорожденный младенец без матери нежизнеспособен.
Ко всему прочему, мы получили в подарок от природы чрезвычайно долгий период детства. Считая чисто формально: до полового созревания, он составляет по минимуму двенадцать с половиной лет. А в прежние времена, когда питание было похуже, – и все шестнадцать. И при этом – сравнительно низкая продолжительность взрослой репродуктивной жизни. Сравните: даже считая среднюю продолжительность жизни человека за сто лет (что «зашкаливает» даже на уровне двадцать первого столетия, я уже не говорю про эпоху палеолита, когда средние цифры продолжительности жизни лежали между 30 и 40 годами), и, считая за тринадцать лет время полового созревания, мы получаем коэффициент отношения продолжительности взрослой жизни к длительности периода взросления порядка семи с половиной сегодня и не выше трех в доисторическую эпоху. Три – это, конечно, невероятно мало. Сравните Человека, например, с кошкой, которая живёт двадцать лет, имея период созревания меньше года. Коэффициент порядка двадцати, и кошка приносит в помете в среднем не менее трех-четырех котят. То есть, по элементарной расчетной логике кошек на земле должно быть гораздо больше, чем людей. Но на самом деле это не так.
Мы, однако, еще не завершили анализ «конструкционных эксцентричностей» в проекте «Хомо Сапиенс». Человек постоянно вынужден был заниматься созданием специальной «среды детства», для того, чтобы поддерживать существование матери с маленьким ребёнком. Это потребовало от вида колоссальнейших усилий, и до сих пор требует. То есть получается, наш биологический вид с самого начала был обременён почти неразрешимой задачей. Ну, а, уж, то, что у человека нет ни приличных когтей, ни хороших зубов – об этом говорить не надо, мы это и так все знаем.
Правда, в ответ на это природа дала человеку два странных достоинства:
Первое. Даже не понятно достоинство это или недостаток. Это наша гладкая кожа, почти лишённая шерстяной защиты, зато обладающая огромным количеством потовых желёз. Такая кожа дала человеку уникальнейшую в своём роде нишу – нишу «полуденного хищника». Дело в том, что человек с его системой за счет обильно потоотделения мог оставаться активным даже в полдень, когда все крупные хищники лежат, желательно не только в тенёчке, но и в воде, поскольку шерсть у них тёплая, хорошая, и в жару им очень трудно.
А второе – это уже указанные мной большие объёмы мозга, совершенно непонятно для чего созданные, абсолютно ненужные в условиях тропического леса, но обладающие огромным потенциалом к развитию».
О балласте
Большинство организмов любого вида проживают нулевой знаниевый цикл – не инициируя актов познания. На первый взгляд они являются эволюционным балластом, но это только на первый взгляд.
Если подсистема в большинстве своем будет состоять из познающих элементов, то она склонна к потере внутренней идентичности и устойчивости. Адаптационные механизмы подсистемы, реагирующие на появление нового знания, могут не успевать за скоростью его появления, что опасно с точки зрения устойчивости подсистемы, а информационная структура, формирующая идентичность вида, будет катастрофически быстро размываться новым знанием, препятствуя формированию устойчивой идентичности.
Также, если знание будет прибавляться излишне быстро, оно будет некачественно тестироваться и частично теряться вследствие нехватки передающих его консервативных элементов.
Непознающие являются тем консервативным звеном, которое придает подсистеме устойчивость в ее развитии. Без него эволюция, приобретя в скорости, явно потеряет в качестве и устойчивости.
Не исключено, что одной из причин текущей неустойчивости социосистемы является огромный объем генерируемого внутри нее нового знания. Не случайно уС.Б.Переслегина в сформулированном им для социосистемы знаниевом цикле (см. выше) появился новый базовый процесс – «управление знанием». С одной стороны, это рациональное управление структурой знания и внутренними информационными потоками. С другой стороны, это может быть рефлекторное, не зависящее от человека глобальное управление со стороны социосистемы скоростью познания, синхронизирующее объемы присвоения знания с возможностями его усвоения социосистемой. Вполне возможно, что обозначившиеся во всем мире проблемы с образованием являются инстинктивной реакцией социосистемы на «отравление» знанием – реализуемыми ею мерами по уменьшению объемов его генерации. Если вспомнить определение системы в начале работы, то социосистема, как и всякая другая система, обладает свойствами, которых нет у каждого из ее элементов в отдельности, поэтому ее «видение и решения» могут не совпадать с нашим представлением о правильности образования.
Последствия знаниевого отравления наглядно иллюстрирует типичная ситуация, когда большие объемы знания присваиваются «отсталыми» этносами, эволюционно не готовые к его усвоению. В результате, происходит потеря ими внутренней устойчивости. Если убрать внешнюю силу в качестве стабилизирующего их фактора, то катастрофическая дестабилизация таких этносов неизбежна: внутри них и между ними начинаются войны всех против всех, в итоге которых знаниевые циклы и объем сохраняемого при передаче знания деградируют (в отсутствии искусственной внешней поддержки) до приемлемого для этносов уровня.
Яркие художественные примеры отравления социосистемы знанием представлены в романах К.Воннегута «Колыбель для кошки» и «Галапагосы». «Галапагосах», в частности, описан случай обратной эволюции социосистемы, позволивший ей вновь обрести устойчивость.
Необязательность смерти
Так получилось, что средняя продолжительность жизни человека непрерывно росла, причем у активно занимающегося познанием оказалась заметно выше, чем у «человека биологического». Этому можно найти массу видимых логических объяснений, но в этом точно содержится элемент эволюционной целесообразности.
В заключение, совсем кратко:
Инвариантное определение понятия жизнь
Нет доказательств тому, что жизнь не может быть реализована на другой биохимической аппаратной базе, и что архитектура системы и сам знаниевый цикл не могут принимать другие формы. Поэтому сформулированное выше определение жизни, в общем-то, следует считать определением именно земной формы жизни.
Красивое информационное определение жизни, инвариантное к биохимической форме ее реализации, дал А.А.Ляпунов: жизнь – это высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул. Его недостаток в краткости: в принципе, под это определение подходит любой кристалл.
Инвариантная форма приведенного в начале работы определения жизни может выглядеть следующим образом:
Жизнь – открытая система, находящаяся в состоянии устойчивого динамического равновесия с окружающей средой, поддержание которого возможно в результате использования ею знаний, получаемых из инициируемых системой знаниевых циклов:
Если нам потребуется визуализировать скрытый в определении механизм познания, мы тут же упремся в необходимость доопределения знаниевых циклов и тех особенностей архитектуры системы, которые позволяют их поддерживать. В случае с земной формой жизни мы придем к определению, сформулированному в начале работы. Такова особенность всех сложных определений – их объем зависит от задаваемой глубины определения.
На этом можно закончить. Отметим только, что определение жизни будет неполным, если не доопределить два наиболее часто встречающихся термина: информация и знание. Следующая работа будет посвящена их описанию, но не только: в первую очередь, короткому анализу семантических проблем, неизбежно возникающих при попытке введении таких сложных определений, как жизнь, информация, знание и пр.