Экспансия человека
Расширение человеческого ареала – как в реальном, так и виртуальном пространстве…
Эволюционные идеиРазвитие эволюционных идей
X
Эволюция и самоорганизующиеся системы по Уильяму Эшби
«Уильям Росс Эшби на Аллертоновском симпозиуме себе и другим задал вопрос: «Как быть с изменениями, которые произошли миллиард лет назад и привели к тому, что бесчисленные атомы углерода, рассеянные в небольших молекулах двуокиси углерода, метана, карбонатов и т.д., сталкивались до тех пор, пока не образовали белков, а затем не сформировали те крупные активные глыбы плоти, которые мы называем сегодня «животными»? Может ли современная теория систем сказать что-нибудь по этому поводу?
Вопрос Эшби отнюдь не риторический - он сам спешит на него ответить. Но ответ этот настолько сенсационен, что я вынужден вновь цитировать во избежание недоразумений:
«Она может многое сказать, и в том числе нечто такое, что решительно противоречит всем высказываниям по поводу эволюции. В прошлом обычно предполагалось, что происхождение жизни - редкое и странное явление, а затем делались попытки показать, как же оно все-таки могло произойти. учёные пытались доказать, что есть какой-то путь перехода от двуокиси углерода к аминокислоте, от неё - к белку, а затем, через естественный отбор и эволюцию, - к разумным существам. Я утверждаю, что такие поиски специфических условий совершенно ошибочны.
Справедливо как раз обратное - каждая динамическая система даёт начало своей собственной форме разумной жизни и является в этом смысле самоорганизующейся».
Очевидно, последние слова, которые сам Эшби нашёл нужным выделить в стенограмме своего выступления, нуждаются в комментариях.
Итак, утверждается: если в каком-то замкнутом мире (это и есть «изолированная система») долго сохраняются постоянные условия, то в нем неизбежно возникнет разумная жизнь. Значит, если на любой планете достаточно долго не происходит революции в действующих там законах, то жизнь на ней должна появиться неизбежно! Таким образом, для Эшби не существует фельетонного вопроса: «Есть ли жизнь на Марсе?» Для него он звучит: «А давно ли там навели порядок с законами?»
Споры о происхождении жизни до сих пор шли «не о том». Дело не в том, как образовались белки из аминокислот, не в конкретных «кирпичиках» жизни и даже не в проблемах изменчивости и естественного отбора, а в общих законах самоорганизации. Жизнь может быть и кремниевой, и электронной, и какой угодно по «материалу». Но законы её возникновения одинаковы. Ни изменчивость, ни естественный отбор, никакие другие из известных закономерностей, по мнению Эшби, не объясняют ни происхождения жизни, ни её дальнейшей эволюции. В природе действуют куда более общие законы.
«Мы долго не понимали этого факта по той причине, что до недавнего времени не имели опыта обращения с системами средней сложности. Объекты наших исследований либо были похожи на часы или маятник - и тогда их свойства казались немногочисленными и тривиальными, либо же они являлись нам в виде собаки или человека - и тогда свойства их представлялись настолько богатыми и удивительными, что мы склонны были считать их сверхъестественными».
Что же произошло такого «в недавнее время», что раскрыло учёным глаза и позволило сбросить груз прежних заблуждений? Появилась универсальная цифровая машина. А тем самым в распоряжении учёных оказалась, наконец, «система средней сложности» - объект, достаточно богатый связями и свойствами, чтобы представлять интерес, и в то же время настолько простой, что его можно понять в деталях. Иными словами, появилась возможность создать модель полную и сложную и в то же время послушную и удобную. Ясно же ведь, что любая биологическая модель - хоть кролик, к примеру, - куда хитроумнее и интереснее по своим бесчисленным внутренним связям, чем любой вычислительный гигант. Но зато как трудно ставить (а потом интерпретировать!) на живом даже самый простой эксперимент...
«С цифровой машиной в качестве наставника мы можем теперь начинать задумываться над системами, достаточно простыми, чтобы их можно было понять в деталях, и притом достаточно богатыми свойствами, чтобы давать пищу для размышлений. С их помощью мы сможем убедиться в справедливости утверждения о том, что каждая изолированная детерминированная динамическая система, подчиняющаяся неизменяющимся законам, создаёт «организмы», приспособленные к «окружающей среде».
Так говорил Эшби в Аллертоне. Аудитория у него была не из тех, где можно делать подобные революционные заявления, не подкрепив их научными аргументами. И потому сразу же последовало доказательство.
Все системы в природе стремятся к равновесию. Однако, если исключить часто встречающийся, но неинтересный крайний случай безразличного равновесия - раскрученная пружина, упавший камень, то придется признать: это стремление систем постоянно остается неудовлетворенным - огромное большинство состояний неравновесны. А это значит, что, достигнув равновесия, система переходит от большего числа состояний к меньшему. То есть она совершает выбор в том смысле, что некоторые состояния ею отвергаются - те, что она покидает, а некоторые сохраняются - те, в которые она переходит. «Нам до тошноты часто приходится слышать утверждение, - говорил Эшби, - что машина не способна к выбору. Справедливо как раз обратное: каждая машина, стремясь к равновесию, совершает соответствующий акт выбора».
То есть она улучшает свои «жизненные условия» и саму себя - самоорганизуется, усложняется, умнеет, наконец! В ней появляется «своя» жизнь и «свой» разум.
Но беда в том, что в простой системе равновесие тривиально, и мы этого интереснейшего процесса увидеть не можем. Чем, в самом деле, могут нас порадовать часы, у которых кончился завод, или куб, покоящийся на одной из своих граней? Если же система сложная и вдобавок подвижная, динамическая, то и равновесие, и устойчивость около него бывают куда более интересными. Но зато и анализировать, и даже просто наблюдать их куда труднее. Достаточно вспомнить автопилот, успешно справляющийся с воздушными потоками, или организм, преодолевающий тяжкое заболевание, или фирму, пополняющую свои запасы после внезапного роста потребления, или же, наконец, просто человека, который «умудряется есть по крайней мере один раз в день в течение всей своей жизни, полной тяжкого труда».
Очевидно, эти последние слова Эшби заключали в себе намёк на самоотверженность коллег, которая во время симпозиума лишала их непременных «ланчей» и «брэкфестов». Но, разумеется, соображения гастрономического порядка не могли заставить Эшби прервать свою речь на самом интересном месте.
