Целостный подход к вопросу эволюции самоорганизующихся живых систем

Целостный подход к вопросу  эволюции самоорганизующихся живых систем  
 

    Задача: определить принципы и законы уменьшения энтропии открытых систем, с целью определения направления последующего развития и ускорения этого процесса применительно к человеку.   
 

1. Эволюция - процесс выделения систем с более высокой степенью организации из системы с низшей организацией.

2. Жизнь - это процесс обратной связи между системами с различной степенью организации.

3. Энергия, необходимая для развития и эволюции высокоорганизованных живых систем, поступает по каналам обратной связи из материнских систем и, трансформированная, выделяется инстинктом самосохранения, который и является катализатором жизни.

4. Развитие - процесс стабилизации каждой из систем в сторону сохранения имеющегося уровня, процесс поиска равновесия с окружающей средой.

5. Переразвитие системы, приводящее к атрофии инстинкта самосохранения, приводит к смерти системы (тупиковые ветви эволюции) или к возврату на предыдущий уровень развития (слияние с материнской системой).  

Вывод.

1. Каждая система стремится к равновесию.

2. Процесс поиска равновесия позволяет системе развиваться.

3. Система, достигшая равновесия и не перескочившая на новый уровень неравновесности, прекращает развитие и становится паразитирующей системой.   
 

Общий обзор  

Процесс жизни (выживания) всех живых существ происходит по двум направлениям.  

1. Процесс сохранения имеющегося уровня существования (экстенсивное развитие, количественное).

2. Процесс развития (интенсивное развитие, качественное).   

Только благодаря  одновременной работе этих двух процессов  мы видим вокруг себя такое многообразие всего живого.

Если бы работал  только первый процесс, то развитие закончилось  бы на каком-нибудь примитивном уровне.

При работе только второго процесса, т.е. если бы происходило  только качественное развитие, мы бы сейчас видели вокруг себя только людей, и  не было бы ни животных, ни растений. (Пример, конечно, надуманный, но все-таки.)

Процесс развития характеризуется таким изменением в сторону приспособляемости, благодаря  которому появляется возможность выдерживать  всё большее давление.

Развитие - это  тенденция ко всё большему приобретению таких органов и способов взаимодействия с окружающим миром, благодаря которым появляется возможность воспринимать весь окружающий мир всё более и более целостно, что одновременно проявляется также динамикой всё большей приспособляемости и выживаемости. Необходимым условием существования этого процесса является оптимальная амплитуда внешних энергетических процессов.

Процесс сохранения имеющегося уровня (экстенсивное развитие) характеризуется развитием имеющихся  органов и способов взаимодействия с окружающим миром. Необходимым  условием существования этого процесса является низкая (недостаточная) амплитуда  внешних энергетических процессов.

Основной  закон мироздания: любая система  стремится к равновесию.  

Равновесие в  природе осуществляется двумя путями: в живой природе – уменьшением  энтропии, в неживой природе –  увеличением энтропии (энтропия в  простонародном понимании – мера хаоса).

Живая природа  отличается от неживой наличием границы  – полупроницаемой мембраны, через  которую осуществляется поступление  энергии и выделение продуктов  распада.

Пример систем, уменьшающих энтропию в поиске равновесия - это образование солнечной системы, Земли, живых существ и, наконец, людей. Здесь можно рассмотреть  несколько систем разных масштабов.

1. Большой взрыв- образование солнечной системы.

2 .Солнце - планеты.

3. Земля – человек.

4. Человек – социум.

5. Человек – его внутренняя среда (гомеостаз).  

Энтропия в  системе может увеличиваться  по двум направлениям, в зависимости  от попадания в сферу влияния  положительных (+) или отрицательных (-) энергетических процессов. Проще говоря, система может начать сгорать или замерзать.

Пример систем, увеличивающих энтропию для достижения равновесия в сторону (-):

1. Угасание звёзд.

2. Процессы, происходящие на планетах солнечной системы, на которых не образовалась жизнь (удаленные от Солнца дальше Земли).

3. Система социализма.

4. Преобладание в человеке инстинкта сохранения сил (лень), а также инстинкта продолжения рода.

5. Хронические болезни.   

 и т.д.  

Пример систем, увеличивающих энтропию для достижения равновесия в сторону (+).

1. Взрывы сверхновых звезд.

2. Процессы на планетах расположенных ближе к солнцу, чем Земля.

3. Войны, стихийные бедствия и другие природные и искусственно вызванные процессы.

4. Преобладание в человеке инстинкта самосохранения на таком уровне, при котором он тотально им озабочен.

5. Острые заболевания, травмы.

6. Стрессы.  

 и т.д.  

Системы, уменьшающие  энтропию, занимают очень узкий коридор  между избыточностью (+) и недостаточностью (-) энергетических процессов, частично захватывающий их.

До сих пор  непонятно, каким образом нарушился 2й закон термодинамики, и возникла жизнь. В то же время из школьного  курса биологии мы знаем, что возникновение  и сохранение жизни возможно лишь в очень узком коридоре внешних  энергетических процессов. Этот коридор  находится в промежутке между  избыточностью и недостаточностью нужного уровня давления, необходимого для поддержания жизни.

В космическом  масштабе это:

1. Наличие планеты, находящейся на таком расстоянии от Солнца, где температурный режим был бы оптимален для возникновения жизни на основе углерода.

2. Планета вращается вокруг оси, обеспечивая смену дня и ночи.

3. Ось вращения планеты вокруг себя находится под углом к оси вращения планеты вокруг Солнца, это обеспечивает смену времен года.

4. Наличие на  планете воды, т.е. среды обитания с нужной плотностью, где могла зародиться жизнь.

5. Вокруг Земли вращается Луна, обеспечивая приливы и отливы, что способствовало выходу зародившейся в океане жизни, на сушу.  

Образно это  можно представить в виде графика:   

Т.е. процесс  эволюции, развития, уменьшения энтропии можно обозначить как процесс  поиска такого равновесия, при котором  происходит уменьшение влияния на систему (+) и (-) воздействий и соответственно увеличивается диапазон захвата и преобразования (+) и (-) энергии, а сама система стремится к сохранению процесса эволюции.

Стремление системы  ко все большему захвату и удержанию (преобразованию) энергии теоретически может привести к тому, что эта система охватит определенный участок мироздания и переведет его на новый качественный уровень.

Начавшийся когда-то процесс эволюции стремится застабилизироваться на всё больших уровнях, и для сохранения (удержания) этого процесса и происходят все видимые и невидимые процессы.

И жизнь, как  часть этого эволюционного процесса, может сохраниться только как  процесс качественного развития.

Смысл жизни – в процессе развития. Все неразвивающиеся системы погибают (как системы, стремящиеся к стабилизации на имеющемся уровне).

Все части нашей  большой Экосистемы существуют по тем  же законам, что и вся Экосистема.

Что вверху подобно  тому

Что внизу.

Гермес Трисмегист.

Отсюда смысл  жизни каждого человека или в  его индивидуальном развитии, или  в его вкладе в развитие всей Экосистемы, что проявляется в продолжении рода.  

Аналогия с  усилителем электрических колебаний. Затрачивая милливатты, управляем ваттами.

Принцип построения усилителей: минимальная мощность на входе управляет максимальной мощностью  на выходе – (аналоговая система).

Изменения напряжения на входе пропорционально меняет напряжение на выходе (создание мощной копии), и чем более совершенен усилитель, тем он чувствительнее, имеет  хороший КПД и минимум нелинейных искажений.

Прямая аналогия с человеком: постановка задачи –  выполнение задачи. Чем более совершенен человек, тем менее он заметен  для окружающих (небольшой уровень  колебаний входной цепи и большой  уровень – выходной).

На уровне человека (как системы) развитие характеризуется  постоянным повышением энергетического  потенциала, и этот процесс заканчивается  качественным скачком в новое  состояние существования. Для внешнего наблюдателя такой переход будет видеться как исчезновение человека.  

Развитие человека или другой системы – это повышение  крутизны вольтамперной характеристики. Начальное напряжение смещения на базе для выхода на линейный участок характеристики – это обычная гигиена, физзарядка и т.д. Повышение крутизны характеристики возможно введением положительной  обратной связи. При определенном уровне обратной связи усилитель становится генератором.  

Сущностью всех энергетических процессов (событий) во Вселенной является движение, сущностью  жизни является процесс  уменьшения энтропии.

Все процессы в  природе являются колебательными: рождение и смерть звезд, галактик, вращение планет, жизнь человека и т.д. Все  колебательные процессы взаимопроникают  из системы меньшего масштаба в систему  большего. Например: смена времен года на земле – колебательный процесс, который является частью колебательного процесса вращения Земли вокруг Солнца, который в свою очередь является частью другого, еще большего колебательного процесса.

Можно заметить, что развитие системы происходит только тогда, когда она, являясь  частью системы более высокого порядка, находится в экстремуме этой системы.

Например: система  галактик и других звездных скоплений  начала и продолжает свое существование  в то время, когда система большого взрыва и первичного вещества вошла  в свой экстремум. Земля находится  в экстремуме энергетических посылок  Солнца.  

Критериями развития живых существ являются:

1. Ускорение процессов уменьшения энтропии.

2. Эволюция направлена в сторону уменьшения масштаба системы.

3. Система меньшего масштаба выделяет себя из системы большего масштаба ( в момент экстремума – своевременность ).

Система минералов  выделила себя из солнечной системы, система растений выделила себя из системы минералов. Далее  грубо идет выделение системы животных, людей. Причем каждая последующая эволюционная система (ступень) содержит в себе качества предыдущей ступени, т.е. можно сказать, что каждая последующая эволюционная система знает о предыдущей, но каждая предыдущая ничего не знает о последующей.

Эволюция человека, как продолжение общей линии  эволюции, должна происходить по тем  же принципам, то есть как поиск и  выделение в себе новой системы  меньшего масштаба, обладающей качествами, непостижимыми для понимания  в масштабе человека, но вмещающей  человеческие качества (трудность вспоминания  сновидений).

Цель данной работы – проследить путь эволюции предыдущих систем, найти законы и  принципы их развития, проследить развитие собственной человеческой системы  до данного уровня и использовать полученные данные для дальнейшего  развития собственной системы.   
 

Развитие человека как системы  

Экстремум развития физического организма дал толчок к развитию у живых существ  эмоционального плана. Экстремум эмоциональности  способствовал началу развития интеллекта. Если по аналогии идти дальше, то экстремум  интеллекта должен дать какое-то новое  качественное развитие. Так и происходит. Экстремум интеллекта породил следующую  эволюционную ступень, которую можно  назвать «сознание» - знание о себе.

Сознание еще  не достигло своего экстремума (а если у кого и достигло, мы этого знать не можем), и поэтому вопрос развития человека – это вопрос развития его сознания.

Как уже было выше сказано, каждая эволюционная ступень, достигнув своего экстремума, начинает двигаться по двум направлениям: уменьшение энтропии в сторону выделения  новой, более устойчивой системы  и уменьшение энтропии в сторону  сохранения имеющегося уровня развития системы (переразвитие).

Как пример, можно  видеть бесконечную борьбу двух начал  в человеке: желание выделиться из материнской системы, и желание  слиться с материнской системой.

И если не разобраться, что это за желания и как  они взаимосвязаны друг с другом, то можно всю жизнь провести в  битве с самим собой.   

Примечание:

Все рассматриваемые  функции, об экстремумах  которых говорится, обозначают не процесс  развития системы, а  процесс нарастания давления окружающей среды на развивающееся  качество системы. И  экстремумом будем  называть тот уровень  давления, при котором  появляется возможность  развития нового качества в системе для  более узкой локализации  обозначенности системы и соответственно большей устойчивости к внешним давлениям.  

Для аналогии и  удобства понимания развития живых  существ, можно взять развитие техники. Развитие живых существ отличается от развития техники лишь тем, что  живые существа развиваются самостоятельно, а техника этого не может, но законы развития остаются те же, т.к. само понятие  развития существует независимо от развивающейся  системы, и законы развития едины  для любой системы.

Основной закон  развития (для любой системы), заключается  в уменьшении уровня энтропии. Проявление этого закона на уровне живых существ  уже сформулировано(1). Технический  процесс тоже идет по принципу охвата все большего диапазона взаимодействия с миром.  

И мы видим, что  вокруг все так и происходит: чем  глубже мы постигаем тайны вещества, тем большими энергиями нам удаётся  управлять.

Чем глубже фундамент, тем выше можно построить здание. Корневая система дерева часто развита  не менее надземной части.

Как в сказке про Кащея Бессмертного: чтобы его победить, Иванушке нужно было проникнуть в самую суть его существования - смерть на конце иглы, игла в яйце, яйцо в утке, утка в сундуке, сундук на дереве, дерево охраняется драконом и т.д.

Так, в пятидесятые  годы была обнаружена дырочная проводимость у кристаллов германия и кремния  при добавлении к ним индия, появились  первые полупроводниковые приборы, а сейчас уже на этой основе встает вопрос о создании искусственного интеллекта.

Постигая внутреннее строение человека, его анатомию, физиологию, мы частично разобрались в принципах  работы человеческого организма, это  дало нам возможность справляться  с различными заболеваниями, увеличилась  продолжительность жизни. Но человеческий организм не может существовать только как физическая система, он неразрывно связан с эмоциональной и интеллектуальной сферами, и рассматривать (исследовать) его нужно всегда целостно.

В чем же отличие  развития живой системы от неживой? Если быть внимательными, то совершенно очевидно, что отличие состоит в наличии обратной связи. Мы же часто, например, при лечении, совершенно не учитываем каналы обратной связи и поэтому часто лечение не эффективно. И может быть, развитие живых существ системы идет по принципу увеличения глубины обратной связи? Если проследить линию эволюции живых систем, то можно заметить, что любое качественное изменение системы всегда характеризуется большей глубиной обратной связи.

Теперь уже  можно сформулировать принцип развития живых систем:

Поисковая активность, направленная на увеличение глубины  положительной обратной связи со средой, достижение определенного  уровня которой способствует тому, что из данной системы выделяется система меньшего масштаба с более  высокой степенью организации.

И, если вернуться  к графику (3), то можно сказать, что  не только движение влево позволяет  двигаться вправо, но и наоборот, и это - единый процесс, закрученный  обратной связью, и поэтому развитие всегда центрово.  

Что же такое  положительная обратная связь (автокатализ  жизни)?

На уровне простейших микроорганизмов, в которых еще  нет нервных клеток, канал обратной связи (восприятие – реагирование) существовал и существует непосредственно  на границе, отделяющей внешнюю среду  организма от внутренней среды. Исходя из общепринятой сейчас теории возникновения  жизни, рассмотрим, как работала обратная связь на уровне добиологическом. Например: простейшие многомолекулярные системы - коацерваты, уже имели зачатки обратной связи – обмен веществ своей внутренней среды с внешней. Возможно, одним из определяющих моментов возникновения жизни было образование мембраны, обладающей зачатками избирательной проницаемости и отделяющей систему от внешней среды.

Может быть, эволюцию жизни можно определить как эволюцию мембран, которые являются как бы преобразователями хаоса внешней  среды в упорядоченность внутренней? И если существование внутренней среды, ограниченной мембраной, мы можем  назвать эволюционирующим субъектом, то почему бы ни называть существование  внешней среды, ограниченной той  же мембраной, эволюционирующим объектом?

Можно же сказать, что смерть системы – это разрушение мембраны, в результате чего происходит проникновение внешней среды  во внутреннюю и наоборот.

Для человека часто  существование внешней среды  более реально, чем внутренней, его  внимание практически (при здоровом организме), на 90% направленно вовне, остальные 10% внимания направлены на явный  обмен веществ: питание, дыхание, выделение.

И если жизнь  – это симбиоз внешней и  внутренней среды, то почему мы называем собой лишь её внутреннюю часть?

Эволюция субъекта – это расширение границ его восприятия. Если же на уровне физиологии границей восприятия является тело, то на уровне сознания границей (мембраной) является внимание.

Но однозначно связывать эволюцию с увеличением  площади поверхности тела тоже нельзя. Есть вполне определенные закономерности, ограничивающие размеры тела, как  внутренние – скорость протекания химических процессов, скорость звука, температура, скорость передачи нервного импульса и т.д., так и внешние, например: чем больше животное, тем  меньше у него врагов из области  живых существ, соизмеримых с  его размерами.

Интересно рассмотреть  жизнь и эволюцию различных паразитов, вирусов, грибов, червей, ракообразных. На определенной стадии эволюции некоторые  классы живых существ, по каким-либо причинам начинают приспосабливаться  существовать за счет других. Грибы  за счет деревьев, различные черви  за счет проникновения во внутренние органы животных (желудок, кишечник, печень, легкие). Среди ракообразных существует отряд карпоедов, которые паразитируют на жабрах рыб, вызывая иногда массовую их гибель.

Приспособление  к паразитизму вызывает у этих существ редуцирование различных  органов, пищеварительной системы, конечностей, вплоть до полного их исчезновения. Некоторые паразиты изменяются настолько, что их принадлежность к своему виду можно установить только изучая их эмбриональное развитие.

В то же время  нельзя осуждать паразитов, т.к. то, что  они попали, например, в желудок  к корове не зависело от их воли, но зато, попав туда они были вынуждены приспосабливаться.

Может быть, трагедия нашего общества в чем- то аналогична трагедии существа, зараженного паразитами, например: период сталинизма почти  полностью подавил в людях  всякую инициативу, отобрал право  на ошибку, и людям ничего не оставалось, как приспосабливаться жить за счет указаний свыше. Возникновение такого колоссального бюрократичного аппарата - тоже следствие страха принятия собственного решения.

Во внутренней среде социальной системы, также  как и во внутренней среде физиологического организма, классы паразитов появляются, существуют и прогрессируют по одним  законам.  

Жизнь во внутренней среде другого, более развитого  организма атрофирует у паразитов  не только незадействованные органы, но также и инстинкт самосохранения. Преобладающим становится инстинкт продолжения рода.

Отсюда можно  сделать вывод, что принципом  существования паразитов является размножение. Но поскольку уровень  сознания паразитов намного ниже уровня сознания организма, в котором  они обитают, и спрогнозировать  зависимость своего существования  от существования этого организма  они не могут, паразиты, размножаясь, разрушают, можно сказать, свой дом, свою родину.

Зная принципы борьбы с физиологическими паразитами можно  найти способ борьбы с социальными. Может быть, понимание этих принципов поможет отказаться от попыток совершать бессмысленные поступки: пытаться  менять сознание глиста, обучая его жить не за счет организма, а своим трудом, зарабатывая пропитание.

Отсутствие (или  невключённость в работу) инстинкта самосохранения является стержнем (сущностью) любой паразитирующей системы и наоборот, чем глубже задействован инстинкт самосохранения, тем более сильной и самостоятельной она становится. И чем менее задействован инстинкт самосохранения, тем более паразитирующей становится система.       

 Обобщим вышеизложенное:

1. Любая система стремится к равновесию.

2. Устремленность к достижению равновесия заставляет систему развиваться.

3. Система, достигшая равновесия, становится паразитирующей системой.

4. Паразитирующая система обречена на вымирание (в конечном итоге - даже совместно с материнской системой).   

Одна из ветвей эволюции живых существ нашей  планеты приводит нас к динозаврам. Почему появились существа с такой  гипертрофированной массой тела? Видимо, это поиск достижения равновесия со средой, который увенчался успехом. Динозавры обрели равновесие, у них  не стало врагов из мира живых существ  и, соответственно, прекратилось развитие. Теперь осталось дождаться повышения  давления на их систему с любой  другой стороны (климатической, например), и вся система уходит в мир  иной. Обычно причины вымирания динозавров рассматриваются лишь с одной  стороны: вспышка сверхновой звезды, оледенение, повышение концентрации урана и т.д., т.е. их можно объединить как нарастающий уровень давления  внешней среды, который динозавры не смогли вынести. А причина, по которой они не смогли вынести внешнее давление, не учитывается, а эта внутренняя сторона вымирания не менее важна, чем внешняя.

Кроме этого, у  наиболее прогрессирующих динозавров в процессе эволюции появился второй мозг, типа головного, но в области  крестца. Необходимость этого была вызвана конечной скоростью прохождения  импульса по нервному волокну. А при  таких огромных размерах тела, если бы ни этот дополнительный мозг, динозавр почувствовал бы, что его кусают за хвост, после того, как его хвост  уже несколько минут как откусили.

Аналогичная ситуация существует у государств. Государства, занимающие большие территории, должны быть более развиты во всех отношениях, чем меньшие по площади государства. Для поддержания одинакового  равновесия с внешней средой США, например, уравновесили себя всеобщей компьютеризацией – это и есть второй мозг динозавра .

Явление гипертрофии (переразвитие) какого-либо органа – это естественный процесс в поиске равновесия.

Ну что ж, динозавры  вымерли, а поиск равновесия продолжается. Через 60 миллионов лет в природе  появится ещё одно существо, претендующее на обретение равновесия со средой – «человек разумный».

Мы являемся свидетелями и участниками процесса. Если в случае с динозаврами обретение  равновесия через массу тела не было их решением, то в случае с человеком  все было иначе. Человек уже сам  может поставить задачу обретения  равновесия, например: «миру – мир», « наша цель – коммунизм» и т.д., и моделирует этот процесс, прежде всего  в семье. Особенно это получается в нынешнем поколении, когда благосостояние народа все увеличивается и естественно  всё меньше приходится чего-либо бояться.