Об универсальном эволюционизме

Когда я употребляю этот термин, то имею в виду описание с его помощью лишь тех общих законов, тех особенностей мирового эволюционного процесса, которые присущи всем процессам развития, независимо от их природы, а также процессам, протекающим в неживой природе, живом веществе и обществе как таковых. Концепция универсального эволюционизма ставит своей целью с минимальным числом гипотез (которые. Следуя В.И.Вернадскому, будем называть «эмпирическими обобщениями») нарисовать некую целостную, непротиворечивую «картину мира» ¹ – разумеется, лишь очень условно и схематично. Такие общие конструкции, несмотря на их условность, всегда играли определенную роль в развитии естествознания. Ныне, в эпоху, когда происходит синтез естественнонаучного и гуманитарного знаний, они важны хотя бы тем, что демонстрируют единство материального мира и тем самым облегчают этот синтез. Но подобные схемы могут иметь и более прикладное значение, поскольку они предлагают аналогии, позволяющие стать путеводной нитью в отыскании пути более обстоятельного и детального изучения тех или иных феноменов, в частности биологического и общественного развития человека.

(¹См.: Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. М., 1987; его же. Универсальный эволюционизм и коэволюция // Природа, 1989. № 4.)

Язык универсального эволюционизма должен быть способным описывать ту общую картину, те общие явления, которые, как я говорил, обнаруживаются уже в рамках изучения динамических систем. Это процесс самоорганизации, непрерывно рождающий из хаоса новые квазистабильные образования, превращающий их однажды снова в материал для формирования из хаоса новых структур и т.д.

В основе этого процесса всегда лежат три эмпирических обобщения, которые естественно назвать «дарвиновской триадой»: изменчивость - стохастичность и неопределенность, органически присущие природе; наследственность – зависимость настоящего и будущего от прошлого; и отбор – система правил (законов), отбирающих из множества виртуальных движений движения реальные, доступные или недоступные наблюдению. Основная задача научного знания. Согласно концепции универсального эволюционизма. Состоит во внесении конкретного содержания в смысл этой триады, т.е. в раскрытии конкретного содержания изменчивости, описании зависимости будущего от прошлого и конкретизации принципов отбора. По существу, речь идет об изучении общих свойств тех механизмов, которые определяют изменение характеристик изучаемой системы (или переходы из одного состояния в другое, если мы умеем их определять). Среди этих механизмов особое место принадлежит механизмам бифуркационного тина. Их особенность состоит в том, что даже при отсутствии стохастических возмущений продолжение траекторий развития, или изменение свойств (характера) изучаемого феномена (или системы), неоднозначно. Другими словами, механизмы бифуркационного типа качественно (катастрофически) меняют характер эволюционного процесса. Впервые существование подобных механизмов было открыто Л.Эйлером еще в XVIII в., при изучении устойчивости нагруженной колонны. В силу этой неоднозначности постбифуртсационное движение целиком определяется структурой случайных внешних воздействий в момент бифуркации, а следовательно, непредсказуемо. Конечно, те бифуркационные механизмы, которые были изучены Эйлером, Пуанкаре и другими математиками и физиками, всего лишь очень идеализированные схемы. В реальности переход через состояние бифуркации не совершается мгновенно, но тем не менее ныне хорошо изученные теоретические модели отражают черты, присущие любым перестройкам организации материи, с которыми мы сталкиваемся при исследовании окружающей нас реальности.

Из того, что мир стохастичен, что существуют механизмы бифуркационного типа. Следует неповторимость (необратимость) эволюционного процесса и его направленность. По мере его разворачивания происходит непрерывное усложнение организационных форм материального мира и рост их разнообразия. Это важнейшие особенности мирового процесса развития, проявляющиеся на всех уровнях его организации. Они являются не эмпирическим обобщением, а строгим следствием эмпирических обобщений о стохастичности мира и существования бифуркационных механизмов. Заметим, что необратимость эволюции, которая определяется теми же факторами, объясняет и отсутствие временной симметрии, поскольку симметрия времени и означает обратимость.

Принципы отбора – это законы неживой природы, живого вещества и общества. Смысл принципов отбора меняется по мере перехода к более высоким уровням организации материи. На уровне неживой материи законы носят «абсолютный характер». Ничто не может нарушить законы сохранения или второй закон термодинамики. Иное дело на уровне общественной организации материи, где отбор реализуемых ситуаций из числа мысленно возможных носит форму тенденций.

Одна из центральных проблем фундаментальной науки – это проблема редукционизма. Ее анализу, в частности, посвящена публикуемая статья М.В.Волькенштейна. Это проблема сведения тех или иных законов к другим, более простым. С помощью конечного алгоритма или установления связей между ними. Вопрос о существовании некоторого минимального набора фундаментальных законов, управляющего процессами самоорганизации материи, будет, вероятно, всегда волновать исследователей. Проблема редукционизма появилась не сегодня. Она претерпела ряд существенных трансформаций – от витализма, от утверждения независимости законов, управляющих живым веществом, а тем более обществом, – до «чистого редукционизма», утверждающего, что происходящее в природе и обществе сводится в конечном счете к «структуре электронных оболочек взаимодействующих атомов» (примерно так говорил Джон Бернал). В действительности существует глубочайшая связь этих законов. Связь, которая нам почти неизвестна. Мы можем утверждать лишь только одно: законы, определяющие принципы отбора, действующие в живом веществе и обществе, не противоречат законам неживого мира, законам физики и химии. Ничто живое не может их переступить. Но утверждение о том, что эти законы полностью определяют процессы жизнедеятельности и процессы, протекающие в общественной сфере, мне представляется весьма смелой и не очень обоснованной гипотезой. Законы, управляющие эволюцией живого вещества и общественным поведением, могут быть и невыводимы из «простейших» законов физики.

Обычно принято считать, что альтернатива редукционизму – это витализм. Мне кажется, что дело здесь обстоит сложнее и надо каждый раз отвечать на вопрос: какова связь свойств изучаемой системы и свойств ее элементов? Иногда ответ бывает прост. Все свойства газа, например, описываемые уравнениями газовой динамики. Следуют из уравнений, описывающих движение отдельных молекул, если только предположить, что длина свободного пробега мала, а скорости молекул распределены по закону Максвелла. Но уже на уровне вполне «обычных» явлений такой вопрос остается без ответа. Пример тому – вода. Мы хорошо знаем свойства кислорода и водорода, но вывести из них свойства воды, аномальную зависимость ее плотности от температуры, т.е., основываясь только на свойствах этих атомов, предсказать, что плотность воды максимальна при четырех градусах, мы не умеем, а может быть, и не можем в принципе. Недавно у некоторых диэлектриков экспериментально было обнаружено свойство «горячей сверхпроводимости». Никакого конечного алгоритма. Связывающего свойства веществ. Составляющих вещество диэлектрика. Со свойствами сверхпроводимости, нет! Еще сложнее обстоит дело, когда мы переходим к изучению свойств живого вещества.

Живое вещество обладает удивительными свойствами формировать обратные связи не только отрицательные, но и положительные. Кроме того, жизни свойственны метаболизм и редупликация. Но этими свойствами могут обладать и вещества неживой природы. М.Эйген продемонстрировал это на примерах биологических макромолекул¹, описав механизм, т.е. построив модель, реализующую эти феномены. Но возникновение обратных связей, в том числе и отрицательных, обеспечивающих гомеостазис, присуще только живому. Каких-либо моделей, позволяющих представить себе их возникновение, не существует.

(1 См,: Эйген М. Гиперцикл. М., 1982.)

Поэтому вопрос о том, как возникает это самое существенное свойство жизни, остается тайной за семью печатями. В процессах общественной природы связи тех свойств, которыми обладают общественные системы со свойствами их элементов, еще более опосредованы. Свойства коллективов – сводимы ли они к свойствам отдельных индивидуумов? Мне кажется, что здесь наряду с законами, которые изучает физика. Столь же фундаментальное значение приобретают «механизмы сборки», рождающие новые качества при объединении элементов в системы или при появлении новых связей (как между нейронами мозга). Эти свойства, может быть, и невыводимы непосредственно из свойств элементов.

Конечно, в целом ряде случаев появление новых свойств, как например, зависимость плотности газа от давления, мы можем строго вывести из свойств системы более низкого уровня организации. Иногда, когда мы этого сделать не умеем, т. е. не можем построить некоторого конечного алгоритма, мы тем не менее подозреваем, что такая редукция может иметь место. Но мне не хотелось бы исключать и существование специальных законов «сборки», имеющих самостоятельный смысл, может быть. Столь же фундаментальных, как и второй закон термодинамики.

Говоря это, разумеется, мы всегда должны следовать принципу «лезвия Оккама» и не вводить новых законов, не превращать в них найти подозрения, пока они не будут строго доказаны. Вот почему факт появления живого вещества, обладающего способностью организовывать обратные связи, будем относить к числу эмпирических обобщений. Точно так же и превращение простых нервных волокон, игравших до поры до времени роль датчиков и трансляторов информации в мозг. Способный формировать разум, познающий самого себя. Следует отнести к числу эмпирических обобщений, невыводимых из анализа более простых систем, например, нейронов. Таким образом, в истории пашей планеты произошли по меньшей мере две фундаментальные бифуркации, изменившие направление общепланетарной эволюции, механизмы которых нам неведомы,– возникновение живого вещества и образование мозга. Вероятно, были и другие. Сравнимые с ними по значению для эволюции Земли. Например, переход жизни через пропасть, отделяющую эукариотов от прокариотов.