Классификация различных творческих решений по их качественным (системным) уровням
Эволюционные идеиРазвитие эволюционных идей
ПсихофизиологияПсихофизиологические эффекты человека
X
В биологических системах можно «…выделить следующие четыре формы или уровня отражения:
1) отражение в неживой природе (включая физико-химические процессы и превращения) - элементарное отражение;
2) отражение, присущее всей живой материи, - раздражимость;
3) отражение, присущее всему животному миру и лишь в зачатке растительному (ощущения, рефлексы психика), - первая ступень в развитии гносеологических форм отражения;
4) человеческое сознание - идеальная форма отражения.
Отметим особенности элементарного отражения. Это прежде всего гомоморфизм, т. е. частичное сходство следа результата воздействия с тем объектом или процессом, который его произвёл. Часто это лишь внешнее сходство. Во-вторых, элементарное отражение всегда материальный процесс. Ничего «идеального» в нём нет. Третья особенность - избирательность. Химические молекулы, например, неодинаково реагируют друг с другом. То же имеет место при взаимодействиях элементарных частиц. Элементарное отражение - предпосылка возникновения форм отражения в живой природе. […]
Уже на самых ранних этапах существования простейших живых организмов действовал естественный отбор. Выживали наиболее приспособленные и вариабельные формы, лучше и быстрее реагирующие на изменения внешней среды своим ответным поведением, изменением вообще. Соответствующие механизмы возникли и у растений. Поэтому остановимся подробнее на некоторых известных науке характеристиках реакций растений на внешнюю среду, а затем попытаемся сделать выводы, касающиеся особенностей отражения на уровне живого, возможно полезные для понимания всей проблемы отражения в целом.
Наибольший интерес для нас представляют движения высших растений, приводящие к изменению положения органов в пространстве. В приложении к физиологии растений движения, близкие к прямолинейным (каковые наблюдаются при росте кончика корня или верхушки побега), обычно не принимаются во внимание. Охарактеризуем ростовые движения, обусловленные направлением действия внешних факторов - раздражителей, индуцирующих ростовые реакции у растений. Известно, что ростовые движения, или, как принято говорить, тропизмы растений, могут быть вызваны многими факторами: химическими соединениями, влагой, тепловыми лучами, прикосновениями и т. д. Наиболее важны сила земного притяжения и свет, действие которых трудно отделить в земных условиях друг от друга. Это отделение возможно лишь в условиях невесомости, например при орбитальных полетах спутников в околоземном пространстве. Соответствующие эксперименты с высшими растениями на спутниках, как известно, проводятся, и они составляют важную часть общей программы жизнеобеспечения в условиях регулярной и длительной космической навигации, т.е. это одна из актуальнейших практических проблем, которой занимается космическая биология.
Среди движений растений рассмотрим геотропизмы, которые следует отличать от настий, обусловленных нередко сменой действия раздражающих факторов, таких как смена дня и ночи и т. д. Из всех раздражающих факторов внешней среды сила земного тяготения характеризуется совершенно особыми свойствами по постоянству и неизменности направления своего действия. Её нельзя ощутить, пока она постоянна, и нельзя произвольно изменить ни её величину, ни направление. Движение материи в гравитационном поле не может происходить абсолютно произвольно, если нет сил, компенсирующих его влияние. Обладая некоторой аналогией с действием электромагнитного поля, поле гравитации отличается от последнего тем, что величина и направление его не поддаются изменению. Их нельзя задать преднамеренно, как это можно сделать с движением зарядов в электромагнитном поле. В природе, однако, степень реакции живой материи на гравитационное раздражение у различных организмов, их видов и органов не одинакова. Кроме того, возможно создание «заменителей» гравитации. Всё это и вселяет надежды, что удастся решить важнейшую проблему космической биологии - жизнеобеспечение длительных автономных полётов человека в космосе.
Ростовые движения растений обнаруживают ряд черт отражения, присущих лишь живой материи, не снимающих вместе с тем основные особенности элементарного отражения. Отражение, присущее растительным организмам, представляется нам своеобразным мостиком между элементарным отражением и высшими его формами.
Несмотря на сложность механизмов, регулирующих реакции организмов на внешнюю среду, поведение этих организмов в целом соответствует принципу простоты, точнее оптимизации. Из всех возможных положений органов, направлений роста и других движений у растения изменения происходят в наиболее благоприятную для их существования сторону (целесообразность). В неживой природе указанную целесообразность в точно таком же виде, разумеется, мы не обнаружим. Здесь существуют экстремальные закономерности, получающие теоретическое воплощение в виде экстремальных или вариационных принципов в механике и в физике. Эти же закономерности характерны и для информационных процессов в системах управления. На уровне растительных организмов эти процессы имеют ещё неразвитый вид, но что, по-видимому, вносит определенный вклад в механизм отражения. (Между прочим, этот механизм, взятый в целом, можно достаточно точно обрисовать с помощью исторически самой первой формулировки экстремального принципа, которая принадлежит Аристотелю: «Природа всегда осуществляет наилучшую из всех возможностей». Аристотель, О небе / Сочинения в 4-х томах, Том 3, М., «Мысль», 1981 г., с. 316).
Следует отметить, что видимая «простота» реагирования организмов оказывается своего рода интегральным итогом лежащей в её основе сложности действия внутренних механизмов (например, действия ауксинов в растениях). Иначе говоря, видимая «простота» в действительности - следствие сложности внутренних процессов, отношений и свойств, а также взаимодействий с внешними факторами. […]
Отсюда можно сделать вывод, что в теории, описывающей жизнь растительных организмов, т. е. на уровне живой материи, необходимо прослеживать общие черты отражения, которые свойственны и неживой природе. Это не только гомоморфизм отражения, материальность и избирательность. Речь идет о том, что экстремальные закономерности движений, столь хорошо изученные в механике и физике, прослеживаются и на растительных организмах. В связи с этим тропизмы растений можно интерпретировать как запечатленные динамические закономерности, следы их действия. Тропизмы - это относительно медленное разворачивание во времени и пространстве динамических закономерностей в процессе роста и развития растений в условиях внешней среды, подобное замедленному кино. Здесь отчётливо обнаруживается, что из всего спектра возможностей реализуется одна-единственная, максимально вероятная при данных условиях направления роста и развития, изменения организма возможность... Но тогда, конструкция и ориентация всего высшего растения, например, его ствола и веток в пространстве, является мгновенным снимком той истории отражения и экстремизации (оптимизации), какую оно проделало к данному моменту. Не случайно поэтому в теориях управления прибегают к такому образу, запечатлевая графически «дерево целей».
В условиях макроскопического изменения микрослучайности нивелируются и, в конце концов, интегрируются до уровня динамической закономерности. Макрослучайности же действуют совершенно отчётливо; интенсивность их влияния может быть очень существенной, но частота появления намного меньше.
Экстремальные закономерности в механике и физике с точки зрения учёта пространственно-временных параметров проявляются в геодезической форме движения тел. В тропизмах растений можно обнаружить своеобразное выражение этой формы в виде максимальной простоты реагирования и движений, самой схемы, «скелета» растения в пространстве трёх измерений.
Таковы в общих чертах те особенности применения экстремальных принципов, которые могут пролить свет на особенности и общие черты отражения в растительных организмах и которые могут по-новому осветить и проблемы теории отражения в целом, и проблемы перехода от элементарного отражения к отражению в живой материи в частности».
Разумовский О.С., От конкурирования к альтернативам. Экстремальные принципы и проблема единства научного знания, Новосибирск, «Наука», 1983 г., с. 168-172.
