Создание разнообразных резервов, ресурсов...
БиологияБиологические закономерности, модели и эффекты и их применение в других областях деятельности
Динамические моделиРазличные динамические модели
X
«… основная задача для теории самоорганизации - это формулирование динамических законов для тех или иных явлений развития - по крайней мере в форме схем обратных связей, а в идеале - в виде систем нелинейных дифференциальных уравнений.
Такая задача в принципе решаема.
Вопрос в другом - что лежит в основе этих динамических законов? Здесь возникает неожиданное и совершенно принципиальное различие с физикой.
Ведь физика Нового времени тем и отличается от магических взглядов на мир, что она никоим образом не подразумевает неких закулисных «исполнителей» своих законов.
Планеты движутся по эллиптическим орбитам не потому, что ангелы или дьяволы их так двигают, а потому что существует закон всемирного тяготения, вопрос об «исполнителях» которого попросту нелеп.
И так обстоит дело с любым физическим законом, независимо от того, подчиняются ли ему отдельные частицы, или речь идет о едином поле. Совсем иначе дело обстоит в биологии. Позволю себе для примера сослаться на предпринятую мной с коллегами попытку формулировки динамического закона морфогенеза (Beloussov L.V. The Dynamic Architecture of a Developing Organism. Dordrecht; Boston; London: Kluwer Acad. Publ., 1998).
Вкратце наше утверждение состоит в том, что любая часть зародыша (ткань, или отдельные клетки) отвечает на изменение механического напряжения, вызванного какой-либо внешней силой, активной реакцией, направленной на восстановление исходной величины напряжения, но действующей с «перехлёстом»: так, в ответ на растяжение ткань или клетка отвечает генерацией внутреннего давления, и т.п. (гипотеза гипервосстановления механических напряжений).
Мы не обсуждаем теперь эмпирическую обоснованность гипотезы гипервосстановлений, хотя она достаточно прочна. Нас интересует, так сказать, подоплека этой реакции. Хотя формулируется она достаточно просто (и может быть далее формализована с помощью известных нелинейных дифференциальных уравнений Ван дер Поля), осуществиться она может лишь благодаря согласованной работе множества умопомрачительно сложных молекулярных машин, задействованных на уровне цитоскелета с его собственными регуляторами (такими как белки семейства Rho), устройствами для регуляции уровня Са2+ в цитоплазме и т.д.
Эти процессы в свою очередь регулируются генами, а эти гены - другими генами и т.п. При этом нарушение какого-либо звена этой снова возникшей на нашем пути «нередуцируемой сложности» может воспрепятствовать реализации реакции, так ясно формулируемой на макроскопическом уровне. Короче говоря, наши законы не могут обойтись без «ангелов», двигающих планеты по эллипсам, а значит и кого-то, командующего этими ангелами, и т.п.
Иными словами, динамические законы развития организмов, которые, по нашему убеждению, может и должна формулировать теория самоорганизации, никогда не будут фундаментальными и первичными - они всегда подразумевают уходящие в бесконечность по своей сложности и взаимосвязям молекулярные машины, конструкции которых никоим образом не случайны.
(Героическую попытку обойтись без таких машин и «вогнать» всю биологию в один фундаментальный, не требующие дальнейших вопросов закон предпринял А.Г. Гурвич в своей последней редакции теории биологического поля. Знать её должен каждый, работающий в данной области, и без нее был бы невозможен дальнейший прогресс в этой области - но принять сегодня её невозможно).
Ряд современных авторов, имея правда в виду эволюционные проблемы (которых мы стараемся не касаться), полагают, что здесь нельзя обойтись без «разумного дизайнера», всё это многообразие создающего и поддерживающего. Мы полагаем, что такое утверждение при всей своей эмоциональной понятности всё же выводит нас за рамки науки. Но, отыскивая и формулируя динамические законы для явлений органического развития (как и вообще для биологических явлений) мы не должны забывать, что данная проблема существует. Действительно ли здесь положен предел научному объяснению, и мы обречены принимать «нередуцируемое многообразие» как данное? Или всё же ему удастся когда-нибудь найти разумное и конструктивное решение? Уже одно то, что наука о развитии организмов подводит нас к этому вопросу, позволяет ей по праву занять одно из центральных мест в естествознании будущего».
Белоусов Л.В., Наука о развитии организмов и её место в системе современного естествознания, с Сб.: Грани познания: наука, философия, культура в XXI веке в 2-х книгах, Книга 2 / Отв. ред. Н.К. Удумян, М., «Наука», 2007 г. с. 82-84.
