Закон перехода к надсистеме
Объединение систем и переход на более высокий системный уровень
Эволюционные идеиРазвитие эволюционных идей
X
Суперорганизмы и синергетические эффекты по Питеру Корнингу
Американский исследователь Питер Корнинг / Peter Corning написал:
«Суперорганизмы, соответствующие нашей интерпретации, существуют во всех подразделениях мира живых существ. Приведу лишь несколько примеров.
- Бактерии изобрели «суперорганизмы». Так называемые строматолиты - каменистые куполообразные структуры разных размеров, которые покрывают морские берега от Багамских островов до Бухты Акул в Австралии, - служат важными примерами суперорганизмов, поскольку обитающие в них сообщества предпринимают коллективные действия, чтобы создать структуры, которые могут противостоять разрушительному воздействию ветра, воды, волн и ультрафиолетового излучения. Строматолитные сообщества также осуществляют сложные химические реакции, включая анаэробные (протекающие без кислорода) и аэробные процессы. Когда осадок на вершине становится слишком толстым, лежащий ниже слой мигрирует наверх, добавляя ещё один уровень к этой структуре.
- Сходными свойствами обладают современные толстые бактериальные «ковры» и налёты, известные под названием «микробные маты», которые можно обнаружить почти по всей планете, хотя у них отсутствует жесткая структура строматолитов. […]
Все суперорганизмы, по крайней мере если придерживаться нашего определения, имеют общее свойство - в них наблюдаются синергетические функциональные эффекты - кооперативные эффекты, которые не могут быть поняты из анализа «частей», взятых по отдельности. По сути дела, суперорганизмы могут использовать преимущества, связанные с разными видами синергий.
Вот их краткий, выборочный перечень.
Синергий масштаба. Много форм синергий обусловлено добавлением большего количества материала (или его размножением). Большая молекула, больший организм, большая группа, большая организация могут оказаться в состоянии делать то, на что не способны их меньшие аналоги. Большие колонии хищной бактерии Myxococcus xanthus могут коллективно «заглатывать» значительно большую по размерам жертву, чем одна или несколько клеток. Не менее важно, что они способны к коллективной секреции пищеварительных ферментов в концентрациях, которые иначе были бы разбавлены в среде.
Функциональная взаимодополнительность. Лишайники дают нам яркий пример функциональной взаимодополнительности - и суперорганизмов в природе. Лишайники растут в виде пятен на стволах деревьев, камнях и даже на голой земле в лесистой местности. Лишайники фактически представляют собой симбиотическое партнерство между разнообразными видами зеленых водорослей, или цианобактерий, - и грибами. (В целом существует более 20 000 разных видов лишайников.) Водоросли, или цианобактерий, являются фотосинтетиками. Они способствуют накоплению запасов энергии, в то время как грибы отвечают за сцепление с поверхностью и запасы воды. Именно такие «таланты» особенно важны в суровых условиях. Сообща вся «команда» делает то, на что не способен ни один из партнеров сам по себе.
Модификация окружающей среды. Благодаря коллективным усилиям, индивидуальные организмы могут добиться значительной экономии или эффективности, которые иначе были бы невозможными. Излюбленный пример - королевские пингвины. В течение немилосердно лютой антарктической зимы, когда температуры падают до -60°С, а ветры достигают ураганной силы, пингвины сбиваются в тесно спаянные колонии, иногда насчитывающие 10 000 и более особей. Таким путём они делятся драгоценным теплом тела, которое иначе было бы растрачено. Не менее важно, что они служат друг для друга термоизоляцией. Детально изучавшая их Ивонна Ле Махо обнаружила, что «кучкование» снижает общие энергозатраты пингвинов на 20-50%.
Распределение факторов риска и затрат. Одной из фундаментальных характеристик социальной жизни - как в природе, так и в человеческом обществе - является способность к «экономизации» расходов и снижению риска путем распределения издержек в пределах группы. В природе можно отыскать многочисленные примеры: школы рыб, мигрирующие стаи птиц, синхронное размножение особей, совместное строительство гнезд, коллективное добывание пищи. Многие птицы и некоторые животные совместно несут дозорную службу: по очереди осматривают окружающую территорию, следя за возможным появлением хищников.
Обмен информацией. Это одна из наиболее распространённых форм синергий, причем как в природе, так и в человеческом обществе. Она абсолютно необходима для всех социальных видов живых существ. Информация может принимать множество различных форм - начиная со следовых химических сигналов бактерий и общественных насекомых до звуковых сообщений многих млекопитающих и птиц и визуальных демонстраций медоносных пчёл-фуражиров.
Орудийная деятельность и технологии в рамках «симбиозов». Один из традиционных критериев для разграничения человека и других видов состоит в том, что мы осуществляем орудийную деятельность и другие «технологии». Однако люди вряд ли уникальны в своей способности эксплуатации подобных синергий. Люди изготовляют орудия и оружие из внешних предметов и материалов. Однако так же поступает и целый ряд других видов. […]
Комбинирование труда. Один из важнейших примеров синергии у суперорганизмов базируется на том, что экономисты называют «разделением труда». […]
Суперорганизмы не только извлекают выгоду из разного вида синергий. В очень многих случаях группа (индивидуальных особей) может опираться на множественную синергию - синергию синергий. Одной из иллюстраций может служить популяция мангуст (meerkats). Мангусты живут в сложноустроенных подземных норах в составе групп из нескольких семей, общей численностью до 30 и более животных. Они извлекают пользу из тесного «кучкования» (huddling) особей, согреваясь в пустыне во время холодных ночей (модификация окружающей среды); занимаются коллективной охотой и могут совместно оборонять свои норы, проводя шумные демонстрации с угрозами (синергия масштаба); по очереди выполняют функции часовых, следящих за хищниками типа гиен, шакалов и орлов (распределение издержек); используют различные сигналы для коммуникации с сородичами, включая резкие предупредительные крики при появлении опасности (обмен информацией)».
Питер Корнинг, Синергия и эволюция «суперорганизмов»: прошлое, настоящие и будущее, в Сб.: Вызов познанию: стратегии развития науки в современном мире / Отв. ред. Н.К. Удумян М., «Наука», 2004 г., с. 190-191 и 192-194.
