«Антропный принцип» как объяснительная модель в биологических теориях времени

 

Дмитрий В.Гарбузов

Факультет философии и социальных технологий Волгоградского государственного университета, buendia@bk.ru

 

Современная биология представляет собой ту отрасль естествознания, в которой происходят, может быть, наиболее напряженные и разнообразные поиски ответов на вопрос о природе времени. Причина этого вполне понятна – если в физических теориях, исследующих неорганическую материю, время еще может быть представлено в качестве одного из абстрактных математических параметров, используемых для описания универсальных физических процессов, то для биологии оно выступает как неустранимый и неабстрагируемый элемент или, даже, фундамент самого процесса жизни. Действительно, жизнь – это  процесс, имеющий определенную длительность, ритм, цикличность, интенсивность, изменчивость, направленность и пр., т.е. такие характеристики, которые исходно содержат непосредственное темпорологическое значение. В этом смысле любое исследование жизни является в некотором смысле и исследованием времени. Вполне естественно поэтому, что, накапливая знания о процессе жизни, биологи приходят и к определенным обобщениям о природе времени.

Проанализировав ряд биологических и метабиологических концепций, я пришел к выводу, что они вполне могут быть проинтерпретированы с точки зрения антропологической темпорологии. Более того, на мой взгляд, применение т.н. «антропного принципа» к биологическим теориям, по аналогии с его использованием в физике, может иметь самостоятельное методологическое значение, имеющее познавательную и объяснительную ценность, в том числе, и для самой биологии. Чтобы доказать это я сначала изложу главные выводы ряда биологических теорий времени, а затем попытаюсь осуществить их концептуальный синтез на основании антропного принципа.

В первую очередь рассмотрим три концепции, которые представляют собой возможные модели физического и метафизического истолкования темпорологических проблем биологии. Это «субституционный подход» А.П. Левича, концепция «информационных отображений» А.А. Силина и «квантовая гипотеза» В.Л. Янчилина. 

Излагая подход А.П. Левича, прежде всего, отметим, что, по его мнению, объяснение природы времени невозможно без «перестройки понятийного фундамента знания» и без «измышления» новых принципов, с изменением основанной на них картины мира. Хотя это отчасти и противоречит «экономности» научной мысли, выраженной в знаменитом принципе «бритвы Оккама»[1]. Это связано с тем, что определенные представления о времени уже имплицитно включены в фундаментальные научные понятия, и поэтому, если ограничится только ими, то они будут скрыто проникать в новые способы концептуализации времени и подменять их собой. 

Следуя своей установке, А.П. Левич разрабатывает «гипотезу существования генерирующих потоков»[2]. Легче всего объяснить ее содержание, сравнив с классической ньютоновско-лапласовской картиной мира, с которой она соотносится, на мой взгляд, как «негатив» с «позитивом». В классической физике мир представляет собой хотя и бесконечно огромную, но все же замкнутую Вселенную, вне которой ничего не существует. Она имеет место в качестве тотальной, непрерывной полноты существования, будучи составленной из бесконечного множества непрерывных, непроницаемых объектов – атомов материи. Динамика существования Вселенной складывается из процессов перераспределения атомов материи в объектах более высокого иерархического уровня, сопровождающихся также перераспределением энергии внутри огромной замкнутой системы. Гипотеза Левича представляет собой обратную модель мира. Вселенная существует как открытая система, имеющая структуру свободно пронизываемой «решетки», ячейками-каналами которой являются элементарные частицы разных иерархических уровней. Сквозь видимую решетку мира движутся невоспринимаемые субстанциальные потоки, генерирующие «различные и, возможно, несводимые друг к другу типы зарядов, взаимодействий, пространств и времен»[3]. Сами по себе генерирующие субстанциальные потоки не локализованы, они получают видимую реальность, только пройдя через структурную решетку мира. Поэтому в своем собственном качестве спонтанно возникающего бытия, они не могут быть восприняты и зарегистрированы.

Соответственно, существование Вселенной основано на процессе входа и выхода частиц материи в открытую систему мира. А.П.Левич называет его «генеральным процессом». По своей сути он является метаболическим, поскольку в нем происходит «субституция», т.е. замена одних элементов другими[4]. Исходя из этого: «Время в субституционном подходе становится следствием открытости Вселенной. Изменчивость Мира генерируется «протекающей» через него субстанцией, само «протекание» отождествляется с «течением» времени»[5].

Структурная решетка мира устроена иерархически – одни уровни в ней являются основаниями для других. Это означает, что более глубинные уровни иерархического строения открытой системы, генерируемые своими субстанциальными потоками, являются «времяобразующими» для более высоких уровней. Любой акт замены элемента на любом более высоком, чем времяобразующий, уровне системы, А.П.Левич называет «событием». Количество элементов генерирующего потока времяобразующего уровня, замененное между двумя событиями в произвольно выбранной более высокой иерархической системе, он называет интервалом субституционного времени. События на времяобразующем и на более глубоких уровнях строения системы для наблюдателей из более высоких уровней оказываются вневременными, мгновенными. Времяобразующие уровни порождают иерархические локальные пространства, в которых располагаются и взаимодействуют разнородные объекты[6]. Очевидно, предполагается, что существует и предельный времяобразующий уровень, лежащий в основании всей открытой системы мира в целом.

Жизнь и сознание с точки зрения А.П.Левича могут быть рассмотрены не в качестве композитных проявлений синтеза элементов низкого уровня в более сложные образования, а в качестве особого локального сегмента структурной решетки, генерируемого своим особым субстанциальным потоком[7]. Он пишет: «Гипотеза генерирующих потоков допускает и радикальные предположения о специфике явлений жизни: так же как частицы-заряды являются источниками генерирующих потоков, порождающих физические взаимодействия, так и живые организмы есть источники специфических потоков предэлементов каких-то иерархических уровней строения материи»[8]. Жизнь есть проявление способности аккумулировать энергию неравновесных генерирующих потоков разных иерархических уровней, расположенных выше некоторого времяобразующего уровня. Иными словами, особенностью жизни является способность осуществлять метаболизм одновременно на нескольких уровнях, координируя определенным образом субституцию разнородных элементов[9]. Исчерпание возможности осуществлять этот процесс приводит к смерти.

Еще одну концепцию, на которую я хотел бы обратить внимание, разработал А.А. Силин[10]. В частности, он предложил интересную метатеоретическую концептуальную конструкцию, призванную объяснить те открытые естествознанием XX века факты, которые не вполне убедительно интерпретируются существующими теориями. Большей частью это открытия биологические. Так, молекулярная биология раскрыла чрезвычайную сложность живых структур, не идущую ни в какое сравнение с обычными физическими объектами. Вероятность возникновения подобных структур из неорганической материи методом «проб и ошибок», пусть и за несколько миллиардов лет существования нашей планеты, является близкой к нулю и должна выглядеть не иначе как чудо. Также много вопросов содержит теория эволюции. Наиболее непонятно выглядит отождествление выживающего вида не только с более приспособленным, но и с более сложным. Ведь наилучшие шансы на выживание, казалось бы, наоборот, должны были иметь как раз примитивные неприхотливые живые организмы вроде мхов и лишайников, сохранившихся неизменными на протяжении сотен миллионов лет.

Также не удается обнаружить вымершие промежуточные звенья эволюции, чтобы заполнить разрывы между рыбами и земноводными, пресмыкающимися и птицами и млекопитающими и, наконец, между животным и человеком. Притом, что в физике утвердился и стал вполне общепризнанным «антропный принцип», согласно которому начальный Большой Взрыв был настолько хорошо организован, что обеспечил не только постепенное возникновение цельного и сильно упорядоченного мира, но и появление человека, способного осознать этот порядок.

Чтобы объяснить эти и подобные факты А.А.Силин разработал концепцию «информационных отображений» (ИО). Согласно ей, также как и у А.П.Левича, реальность имеет бинарную структуру, одна часть которой материально-локальна, а вторая – нелокально-идеальна. А именно, любая материальная система адекватно соотнесена со своим нелокальным информационным отображением. Функциями ИО являются, с одной стороны,  обеспечение структурной стабильности своего материального референта, а с другой стороны, фиксирование и закрепление случайных флуктуаций его структуры.         Таким способом реализуется постулируемый А.А.Силиным универсальный принцип становления бытия, который он называет «Ни шагу назад». Его смысл заключается в том, что случайное материальное усложнение тут же раз и навсегда фиксируется в ИО. Будучи нелокальными и лишёнными какой-либо массы и энергии, информационные структуры, очевидно, способны мгновенно распространяться в пространстве. Тем самым, случайное усложнение становится мировой нормой, при благоприятных условиях тиражируемой в любой точке Вселенной.

         Точно так же, как и «субстанция» Левича, «информационные отражения» Силина не могут быть зафиксированы непосредственно, ибо они обладают нелокальной природой, но, по его мнению, их существование вполне подтверждается косвенным образом. Так, согласно теории Джона фон Неймана и Алана Тьюринга, «саморазмножающийся автомат», к которому можно отнести и живой организм, обязан обладать информационным тезаурусом, адекватным сложности системы. Для живых существ такая сложность чрезвычайно велика, составляя для человека, по-видимому, не менее 1024 –  1026 бита. Исходя из этого, не вполне понятно каким образом столь огромный объём сведений может уместиться в двух микроскопических половых клетках-гаметах? Согласно гипотезе Силина, объяснение заключается в том, что в гаметах сосредоточен только стартовый объём информации, а весь ее остальной объем поступает в зародыш по мере его развития откуда-то извне, из особого «биоморфного поля», управляющего поэтапным развитием эмбриона путём периодического ввода в него информации.

         Таким же образом гипотеза Силина объясняет факт невероятной стабильности генотипа, который способен сохраняться неизменным  на протяжении сотен миллионов лет, несмотря на безостановочное тиражирование в миллионах и миллиардах экземпляров. Погрешности при считке информации в процессе безостановочного дублирования сложнейших молекул ДНК должны были бы неизбежно привести к ошибкам, растущим в геометрической прогрессии из поколения в поколение. Но ничего подобного не происходит, и, например, генотип хвощей и папоротников сохранился неизменным на протяжении почти полумиллиарда лет. Согласно гипотезе Силина, наследственная информация, определяющая генотип, передаётся не «эстафетным методом», а с единой матрицы или голограммы, представляющей ИО данного вида. Этим объясняется невероятная стабильность генотипа.

         Наконец, концепция «информационных отображений» вводит в биологию, т.е. общую теорию жизни антропный принцип. Его необходимость связана с универсальным космологическим принципом, согласно которому в мире существует тождество физических законов. Исходя из этого,   представление о человечестве как «космическом отшельнике», уникальном и неповторимом феномене, выглядит более чем странно. В противоположность этому, гипотеза Силина предполагает, что феномен жизни и разума изначально «запрограммирован» в информационной матрице Вселенной.

         Однако, как бы то ни было, «информационные отображения» А.А.Силина имеют неопределенный онтологический и космологический статус, и эта проблема в некоторой степени была решена в гипотезе В.Л.Янчилина[11]. На мой взгляд, она вполне может быть рассмотрена как квантовая модификация концепции Силина. В частности, можно сказать, что он обнаружил физический аналог «информационных отображений» в «квантовом состоянии» микроэлементарного уровня материи. Тождественность элементарных частиц, например, электронов – это абстракция. В реальности же они всегда отличаются друг от друга своим квантовым состоянием. Это связано с их волновой природой. Например, электрон – это т.н. «волновой пакет», который в определенных ситуациях, сталкиваясь с различными препятствиями, может разделяться на множество разнонаправленных волновых пакетов. Следовательно, квантовое состояние является носителем информации обо всех событиях связанных с существованием данного электрона. Таким образом, электрон способен существовать одновременно на огромном пространстве, будучи как бы «размазанным» по нему. Вместе с тем, все эти волновые пакеты могут коллапсировать-схлопываться вместе или последовательно, локализуясь в ограниченном пространстве. В этом случае вся информация о предыдущем квантовом состоянии утрачивается. Электрон, ни разу не коллапсировавший с момента Большого Взрыва будет занимать весь универсум, а его квантовое состояние будет невообразимо сложным и содержащим информацию обо всей истории существования Вселенной.

         Таким образом, в понятии квантового состояния важны два момента. Во-первых, оно способно быть носителем информации. А во-вторых, что еще важнее, оно соединяет мгновенной нелокальной связью огромные комплексы волновых пакетов, т.е. по сути дела, весь микроэлементарный уровень существования материи. Из этого вытекают определенные следствия. Главное из них – эволюционность существования мира. Прошедшие события не исчезают безвозвратно, ибо информация о них сохраняется в квантовом состоянии элементарных частиц. Следовательно, в процессе их существования происходит накапливание структурной сложности, приводящее в итоге к невозможности их дублирования или копирования. Поэтому, например, согласно Янчилину, невозможна искусственная копия живого организма. Она неизбежно будет мертвым организмом, поскольку не будет содержать сложного квантового состояния оригинала. Электроны в живом организме отличаются от обычных электронов своим квантовым состоянием, а оно невообразимо сложное и поэтому искусственно не воспроизводимо.

            Объекты макромира образуются следующим образом. Элементарные частицы, обладающие волновыми свойствами, при взаимодействии расщепляются на волновые пакеты, которые могут входить в состояние интерференции. Она выполняет функцию своеобразной матрицы, в соответствии с которой образуются сложные макромолекулы. Таким путем образуются, например, макромолекулы кристалла в растворе некоторого вещества. Причем, взаимодействие элементов раствора будет зависеть не только от непосредственного окружения, но и от всего комплекса элементов в целом, поскольку они образуют единое квантовое состояние, по принципу нелокльной связи.  

Органические молекулы, в отличие от неорганических имеют более сложную внутреннюю структуру, которая позволяет им не повторять в точности квантовое состояние всей системы благодаря некоторым случайным факторам. Поэтому они способны создавать все более сложное квантовое состояние всей системы в целом. Этот процесс, согласно Янчилину, постепенно привел к возникновению т.н. «Биомассы», т.е. раствора в Мировом океане очень сложных органических соединений. Она обладала соответствующим чрезвычайно сложным и постепенно изменяемым квантовым состоянием. Существование Биомассы обеспечивалось разрушением простых углеродных соединений из внешней среды и усложнением за счет этого своей собственной структурной организации. В своей целостности она имела фрактальную природу, т.е. обладала единым квантовым состоянием на элементарном уровне, но была дифференцирована на молекулярном уровне и каждая макромолекула, отличаясь от других, была квантовым фрактальным повторением биомассы в целом. Процесс усложнения макромолекул привел к возникновению клеток. Будучи связаны нелокальным взаимодействием, элементы Биомассы составляли единое целое, квантовое состояние которого намного сложнее квантового состояния отдельного элемента. Усложняясь, Биомасса все более отделялась от остального мира. Это сопровождалось внутренней дифференциацией ее частей. На определенном этапе этот процесс достиг такого уровня, когда отдельные части Биомассы смогли взаимодействовать друг с другом, не соприкасаясь физически. Так возникли первые живые существа.

Наиболее фундаментальным фактом и главной причиной эволюции Биомассы является то, что все ее части находятся в едином квантовом состоянии, т.е. в нелокльном взаимодействии между собой. Поэтому Биомасса как совокупность всех живых существ, составляет один огромный «интерферометр», расщепляющий элементарные частицы на волновые пакеты. Это имеет ряд важных следствий, выводов и предположений. Во-первых, таким образом можно найти физическое основание наличия информационных молекул. Поскольку квантовое состояние Биомассы никогда целиком не коллапсировало, постольку оно содержит всю информацию о своей эволюции. Именно эта информация и закодирована в молекулах ДНК и РНК.  Во-вторых, это объясняет известный факт дублирования процесса филогенеза в онтогенезе отдельного существа в ходе формирования зародыша. Это необходимо для того, чтобы таким образом транслировать в живое существо квантовое состояние целой Биомассы, которое формировалось миллионы лет. В-третьих, такой подход объясняет происхождение и содержание инстинктивного поведения. Инстинкты – это проявление информации, которой обладает вся Биомасса, а не отдельный вид и поэтому, в случае резкого изменения ситуации и среды обитания, отдельные виды получают информацию, превышающую опыт отдельного вида, ибо реагирует вся Биомасса. В-четвертых, это объясняет причину направленности эволюции в сторону структурного усложнения биологических форм и образования сознательной жизни. Усложнение Биомассы как целого подталкивало эволюцию отдельных видов. Структурное дифференцирование квантового состояния Биомассы, в концентрированной форме содержащей информацию об ее существовании, на определенном этапе достигло гиперсложного квазирационального уровня. И это фрактальным способом по принципу нелокальной связи передалось отдельным частям Биомассы, что проявилось в формировании мозга. Наличие взаимообратимой связи между Биомассой и ее отдельными частями приводило к их постепенному взаимному усложнению, что проявлялось в усложнении организации мозга. Этот процесс в итоге привел к появлению человека.

Также, опираясь на квантовую гипотезу, Янчилин выдвигает несколько интересных предположений. Будучи взаимосвязанными на квантовом уровне, живые организмы предполагают наличие других существ, совокупность которых и составляет Биомассу. Это должно приводить к своеобразному эффекту. Если представить себе ситуацию космического путешествия, например, нахождения американского астронавта Армстронга на Луне, то его пространственное отдаление от других носителей жизни не будет представлять опасности, поскольку квантовое состояние связывает элементы Биомассы нелокальной связью, не зависящей от расстояния. Однако если провести мысленный эксперимент и предположить, что  в результате катастрофы на Земле погибли все формы жизни, то он должен был бы погибнуть одновременно с этим событием. Если же сохранились бы только неразумные формы жизни, то и он утратил бы самосознание.

Также, в своей квантовой гипотезе Янчилин выдвигает предположение о физическом смысле природы человеческой души. Элементарная частица, ни разу не коллапсировавшая за все время существования Биомассы, должна быть разделенной на триллионы волновых пакетов, присутствуя в каждом живом существе. Это значит, что квантовая информация, зафиксированная в элементарной частице, продублирована триллионы раз. Соответственно, в каждом живом существе находятся триллионы разных волновых пакетов, общих всем существам и образующих «плотное квантовое облако». Это нелокальное квантовое облако и составляет «душу» живого существа. В случае его смерти оно коллапсирует, что приводит к утрате связи с Биомассой. В частности, финальный коллапс является следствием постепенной редукции квантового состояния, в процессе которой последовательно коллапсируют отдельные волновые пакеты, локализуясь в конкретном живом организме. Наоборот, назначение сна заключается в восстановлении устойчивой связи с Биомассой. Впрочем, Янчилин также предполагает, что, возможно, Биомасса в принципе способна восстанавливать разорванную нелокальную связь между живыми существами. Это будет означать, что живые существа стареют и умирают не из-за редукции волновых пакетов, а из-за того, что Биомасса по какой-то причине перестает наполнять их «живыми» атомами, которые она черпает из окружающей среды.

Фундаментальное масштабирование времени в биологии связано, прежде всего, с понятием эволюции, которое, правда, сильно идеологизировано и содержит много посторонних историко-культурных коннотаций. Согласно исходной Дарвиновской теории, формообразующим фактором органической эволюции является естественный отбор наиболее адаптированных случайных мутаций, который закрепляется в ходе борьбы за существование. Дарвин создавал свою теорию для того, чтобы объяснить происхождение имеющего место огромного разнообразия живых существ. Однако парадокс заключается в том, что разработанная Дарвином теория, сама по себе, в этом разнообразии не нуждается и может быть раскрыта на примере даже одного вида[12]. Кроме того, после раскрытия невообразимой сложности структуры любых живых организмов, идея о случайности и ненаправленности эволюции стала выглядеть невероятным чудом. Поэтому классический дарвинизм большинство современных биологов не поддерживают.

Одну из альтернативных версий эволюционизма предложил С.Д. Хайтун[13]. К критике дарвинизма он добавил еще два аргумента. Во-первых, темпы органической эволюции существенно превышают темпы эволюции неорганической среды, так что адаптация к ней сама по себе вряд ли может быть двигателем эволюции. Во-вторых, направление органической эволюции также не может быть объяснено адаптацией к среде, поскольку органические формы значительно превосходят неорганические по разнообразию и сложности, и, кроме того, появляющиеся в ходе эволюции новые органические формы вовсе не всегда превосходят по адаптированности старые.

С.Д. Хайтун попытался найти другие обоснования процесса эволюции и связал его с феноменом энтропии. По его мнению, наблюдаемое противоречие между эволюционным усложнением жизни и законом возрастания энтропии является только видимостью, «оптическим обманом». На самом деле, эволюция и энтропия связаны более сложным образом. Однозначно негативное определение энтропии как меры беспорядка является ограниченным и во многих случаях ошибочным. Оно связано с представлением о мире как замкнутой системе. В более общем смысле энтропия – это мера плотности распределения энергии материи. Если рассматривать мир не как вещь и структуру, а как процесс и событие, то все существующее является результатом разных типов взаимодействия. Для взаимодействия требуется свободная, несвязанная энергия, которая и производится энтропией.

Следовательно, чем больше энтропия, тем больше свободной энергии и тем больше возможностей для образования новых структурных форм материи. Если предположить существование безэнтропийной системы, в которой вся энергия стабильно связана в определенной материальной структуре, то такая система не будет способна к эволюции. В этом заключается эволюционный смысл энтропии. В частности, согласно С.Д.Хайтуну, в основании прогрессивной (т.е. усложняющей) эволюции находится т.н. «принцип минимакса», который он определяет как максимизацию скорости роста энтропии, ведущего к последующему росту энтропии при минимизации скорости роста энтропии, не ведущего к последующему росту энтропии. Иными словами, эволюционным является только такой рост энтропии, который инициирует последующий рост энтропии. Таким образом, мерой сложности органических форм является не столько адаптированность к среде, сколько уровень неравновесности, т.е. способности производить энтропию. Более сложные органические формы отличаются от менее сложных тем, что они более полно и всесторонне встроены в процесс эволюции, т.е. в процесс будущих органических трансформаций. Их настоящее предполагает будущее и именно поэтому они выигрывают конкуренцию у эволюционно менее продвинутых органических форм, которые при этом могут иметь очень совершенную адаптацию к среде и существовать в неизменном виде миллионы лет.

Использование принципа минимакса объясняет также направленность эволюции. Поскольку в каждой конкретной ситуации существует ограниченное количество возможностей для роста энтропии, постольку и вариантов эволюции органических форм не может быть бесконечное множество. С.Д. Хайтун называет это «направленной самосборкой» органических форм. Однако эволюция не может быть и линейной. Это связано с тем, что рост энтропии универсален, т.е. он осуществляется в каждой точке мира, что приводит к образованию всюду «разрывной» фрактальной структуры. Такая структура и эволюционировать должна фрактальным образом. Практически это означает, что эволюция происходит не линейно, а через «точки ветвления», предлагая альтернативные фрактальные варианты органических форм. Но все эти альтернативные варианты находятся в одном векторе эволюции, который заключается в увеличении степени открытости для взаимодействий с другими органическими формами и средой. Этот фактор имеет эволюционное значение, поскольку открывает для живых существ, представляющих собой открытые, аутопойэтические системы, все более широкие сферы существования, в пределе всю Вселенную с практически неисчерпаемыми энергетическими ресурсами. Поэтому открытые аутопойэтические системы имеют преимущество перед закрытыми неорганическими, а сама степень открытости аутопойэтических органических форм составляет их эволюционное преимущество друг перед другом.

Основатели теории аутопойэтических систем, чилийские нейрофизиологи У. Матурана и Ф. Варела, именно таким образом определяют их специфику: «Наиболее поразительная особенность аутопоэзной системы состоит в том, что она вытаскивает сама себя за волосы и становится отличной от окружающей среды посредством собственной динамики, но при этом продолжает составлять с ней единое целое»[14]. Поэтому живые существа отличаются тем, что их организация порождает в качестве продукта их же самих, без разделения на производителя и продукт. Соответственно, их бытие тождественно сотворению. Всю имеющуюся в их распоряжении энергию, они расходуют на поддержание и воспроизводство самобытия. Такая способность сохранять свое собственное бытие включает их в историю, в темпоральную длительность, поскольку «всякий раз, когда в системе одно состояние возникает как модификация предыдущего состояния, мы имеем историческое явление»[15].

В частности, фундаментальным биологическим способом сохранения самобытия органической формы является репродукция. Суть процесса репродукции заключается в том, что «всё происходит в единстве как части единства и не существует разделения между системой репродуцирующейся и системой репродуцированной»[16]. Вследствие этого репродукция с необходимостью порождает исторически взаимосвязанные системы рядов органических единств. Эти исторические ряды связаны феноменом наследственности, т.е. передачей определенных структурных характеристик от предыдущих членов ряда к последующим. Таким образом, в процессе репродукции осуществляются прототемпоральные функции – в настоящем бытии каждого представителя репродуктивного ряда пересекаются передаваемая по наследству матричная организация с приобретаемыми в ходе жизни структурными вариациями.

В частности, в исторической системе жизни Матурана и Варела выделяют три фундаментальных этапа или эпохи, которые основаны на т.н. «единствах первого, второго и третьего порядков». Единство первого порядка составляют одноклеточные организмы. Уже в их организации обнаруживает себя фундаментальная матричная бинарность, характерная для структуры всех органических форм, которая, с одной стороны, отделяет живое существо от окружающего мира, а, с другой стороны, сохраняет включенность в него. У простейших одноклеточных организмов это достигается установлением внутренней корреляции между структурой, способной «выдерживать некоторые возмущения», т.е. сенсорной поверхностью и структурой, способной «порождать движение», т.е. моторной поверхностью[17]. Причем, эти две функции может выполнять одна и та же поверхность. Таким способом обеспечивается простейшая форма аутопоэза, т.е. самостоятельного открытого бытия в окружающем мире.

Единство второго порядка составляют многоклеточные организмы, о которых Матурана и Варела пишут, что «необходимо четко понимать, что формирование метаклеточных единств, способных давать начало  ряду поколений путем репродуцирования через отдельные клетки, порождает феноменологию, отличную от феноменологии образующих их клеток»[18]. Логика существования многоклеточных организмов предполагает наличие сложного композитного цикла, составной частью которого является одноклеточная стадия. Согласно чилийским исследователям, основной единицей времени многоклеточных организмов становится репродуктивный цикл. Этапы этого цикла инвариантны для живых организмов любого вида и размеров – из начальной клетки в процессе клеточного деления и дифференциации формируется «индивидуум второго порядка» посредством сопряжения между клетками, образующимися в результате клеточных делений. Возникший организм претерпевает онтогенез различной длительности и достигает следующей репродуктивной стадии. Следовательно, именно «репродуктивный цикл является основной единицей, которая одновременно и сохраняется и трансформируется со временем»[19].

Эволюционно важной особенностью многоклеточных организмов является формирование нервной системы. Она по своему содержанию представляет собой достигшую необычайной сложности систему связи между сенсорной и моторной поверхностями в структуре организма: «Нервная система возникает в филогенетической истории живых существ как сеть специализированных клеток (нейронов), включенная в организм таким образом, что она связывает точки сенсорных поверхностей с точками моторных поверхностей. Таким образом, с помощью нейронной сети, обеспечивающей такие связи, число возможных сенсорных корреляций в организме увеличивается, и область поведения расширяется»[20]. Однажды возникнув, механизм нейронной связи чрезвычайно усложнил феномен жизни, позволив реализоваться многим различным типам поведения многоклеточных живых организмов. Причем, важно понимать, что нервная система играет не пассивную, а активную роль в существовании живых организмов. Она не выбирает информацию из окружающей среды, а именно образует, конструирует ее, «указывая, какие паттерны окружающей среды могут считаться возмущениями и какие изменения возбуждают их в организме»[21]. Тем самым происходит формирование миров, в которых существуют живые существа и которые, следовательно, не являются идентичными для организмов с разными типами нервной системы.

Развитие нервной системы приводит к формированию единств третьего порядка. Их специфику составляет наличие  столь сложной коммуникативной сети, что она способна соединять пространственно разделенные индивидуальные организмы и осуществлять совместный коонтогенез. Сформированное в единствах третьего порядка коммуникативное поведение У. Матурана и Ф. Варела называют «лингвистическим полем», которое закладывает основание для языка, хотя еще не идентично ему[22]. «Лингвистические поля» трансформируются в язык и самосознание в биологической форме человека. Фундаментальная особенность языка заключается в том, что он позволяет живому существу осуществлять автокоммуникацию, т.е. самоотстраняться и смотреть на себя как бы со стороны, извне; сделать себя видимым объектом наблюдения и описания. В частности, У. Матурана и Ф. Варела пишут: «Наблюдение возникает вместе с языком как коонтогенез в описаниях описаний. Вместе с языком возникает и наблюдатель как оязыченная сущность; оперируя в языке с другими наблюдателями, эта сущность порождает себя и свои обстоятельства как лингвистические распознавания своего участия в лингвистической области»[23]. Результатом, ставшего доступным благодаря языку самонаблюдения, является формирование «Ego».

Поскольку в единствах третьего порядка живое существо глубоко интегрировано в коммуникативную сеть отношений, постольку его жизнь постоянно располагается в той области, в которой ожидается ответ на присутствие других участников коммуникации и зависит от способности совершать в этом направлении эффективные действия. Эту способность У. Матурана и Ф. Варела называют знанием. В этом смысле процессы жизни и познания тождественны. Исходя из этой логики, язык, чрезвычайно расширяющий способность совершать эффективные действия, вполне может быть рассмотрен как продукт биологической эволюции.

Таким образом, У. Матурана и Ф. Варела рассматривают жизнь как феномен, обладающий определенной структурой. Эта структура организована так, чтобы порождать устойчивые внутренние регулярности, которые сохраняют самобытие живых организмов, отграничивая их от окружающей среды, и друг от друга. Поэтому: «Мы существуем в настоящем, прошлое и будущее – это лишь способы существовать сейчас. <…> Жизнь как занятие не оставляет никаких следов относительно своих начал. <…> Существуя, мы порождаем когнитивные «слепые пятна», которые могут быть прояснены только путем создания новых слепых пятен в другой области. Мы не видим, чего именно мы не видим, а то, чего мы не видим, не существует»[24]. Иными словами, жизнь невозможна без сохранения ее истории, без передачи во времени приобретенных структурных приспособлений и без направленности на определенную структурную цель. Но актуально живой организм всегда расположен в своем структурном настоящем, а прошедшая и наступающая перспективы существования скрыты от него в метаиндивидуальных механизмах филогенеза. Исходя из этого, можно сказать, что появление человека связано с процессом специфического темпорального расширения жизни. В частности, с таким расширением «толщины» структурного настоящего, которое становится способным вмещать, утратившую актуальность, прошедшую перспективу и, еще не обретшую актуальность, наступающую перспективу исторического времени. Филогенетическая темпоральность становится достоянием индивидуального онтогенеза и объем «слепых пятен», скрывающих «начала» жизни, сокращается.

Впрочем, «толщина» структурного настоящего любых живых организмов никогда не бывает нулевой, она всегда содержит некоторый объем, который определяет размерность биологического времени данного типа живых существ. Убедительное обоснование этого факта содержится в теории «двумерной омникаузальности» биологического времени Г.Е.Михайловского[25]. Он рассматривает биологическое время как особый способ организации времени физического. Такая организация наделяет время определенными специфическими характеристиками биологической необратимости. Сама структура живых организмов устроена таким образом, чтобы поддерживать т.н. креодичность, т.е. канализованность биологических процессов. Иными словами, существование всех органических форм обеспечивается системой разного рода структурных барьеров, которые делают невозможным прямое возвращение в исходное состояние. Биологическая структура содержит целые наборы, пакеты таких барьеров, обеспечивающих необратимость и креодичность жизни. В биологических системах такая абсолютная необратимость является универсальной, что говорит о сложнейшей организации биологического времени.

Согласно Михайловскому, столь высокая степень организации времени является специфическим свойством именно биологических систем. Если различия живой и неживой природы в организации пространства носят количественный характер, то различия в организации времени качественны. Поэтому он предполагает, что в случае биологических систем имеет место особый третий тип необратимости, отличный от энтропийного, характерного для изолированных физических систем, и от бифуркационного, характерного для открытых физических систем, далеких от термодинамического равновесия. Пытаясь определить природу этого типа необратимости, Г.Е. Михайловский обращает внимание на то, что одним из главных отличительных свойств живого является его структурная холистичность, которая выражается в детерминирующем воздействии целого на части, а не наоборот. Такое свойство биологических систем он называет омникаузальностью в противоположность партикаузальности, т.е. детерминации целого со стороны его частей, характерной для физико-химических систем.

Омникаузальные системы устроены таким образом, что в них осуществляется смена знака энтропии. В частности, энтропия представляет собой разницу между множеством отношений макросостояния и множеством отношений микросостояния. В партикаузальных системах энтропия ровна количеству отношений, которые теряются при переходе с микроуровня на макроуровень. Но в омникаузальных системах макросостояние информационно богаче любого отдельного микросостояния. Поэтому при переходе с микро- на макроуровень информация не теряется, а приобретается, что и приводит к отрицательной величине энтропии в таких системах. В результате: «На всех уровнях биологической организации макросостояние живой системы способно детерминировать микросостояния за счет того, что его настоящее включает, помимо физического прошлого и настоящего, еще и физическое будущее, а микросостояния включают лишь настоящее, детерминированное (на микроуровне) ближайшим прошлым. Живое макросостояние перенормирует вероятности микросостояний путем детерминации их физическим будущим, которое для него тоже настоящее»[26]. Поэтому биологическое настоящее разных органических форм имеет разную продолжительность в физическом времени. Для клетки «толщина» настоящего минимальна, для биосферы – максимальна. Однако на всех уровнях биологическое настоящее включает как физическое прошлое, так и физическое будущее.

В качестве яркого примера омникаузальной темпоральной детерминации, включая детерминацию будущим, Г.Е.Михайловский называет обучение ребенка процессу ходьбы. Он удобен тем, что здесь, имеется возможность «воспринимать (с помощью приборов) и описывать как макросостояния (перемещение тела с помощью ног), так и микросостояния (последовательные сокращения мышечных волокон под действием нервных импульсов)»[27]. Вначале у ребенка на основе примера взрослых возникает сама идея ходьбы. Затем происходит процесс обучения путем отбора наиболее удачных вариантов макродвижений, приводящих к перемещению тела на двух ногах и созданию тем самым образа или плана ходьбы. Оптимальные варианты запоминаются, ошибки же по возможности не повторяются и поэтому не закрепляются. В результате, формируется оптимальный макропроцесс с различными вариантами, соответствующими разным внешним условиям. Этот процесс основан на детерминированной им упорядоченной смене определенных микросостояний – сокращении мышечных волокон – в такой последовательности, в какой это необходимо для осуществления цикла ходьбы. При этом: «Для наблюдателя, находящегося на микроуровне такой системы (уровне мышечных волокон), все происходящее вокруг него воспринималось бы как «чудо»: отдельные группы волокон то сокращаются, то расслабляются в определенном ритме, но без всякой связи с происходящими внутри них процессами. Даже если бы такой наблюдатель установил связь сокращений с приходящими нервными импульсами, вся наблюдаемая им картина не стала бы менее удивительной. Постоянно происходящие у него на глазах маловероятные (с его точки зрения, т.е. с точки зрения естественной динамики микросостояний) процессы могут быть реализованы лишь вследствие коренной перенормировки вероятностей»[28].

Подобным же образом устроены все биологические системы. Каждая из них не может быть полностью объяснена только внутри своего и нижележащих уровней, поскольку они связаны не только пространственно, но и темпорально. В частности, более высокие уровни системной иерархии выступают в качестве структурного будущего в отношении нижележащих уровней. Поэтому жизненные проявления любых органических форм всегда детерминируются не только прошлым, но и будущим, которое на следующем уровне иерархии является настоящим. Соответственно, каждое настоящее на всех ступенях иерархии имеет свою особую структуру, которая и организует время в биологических системах.

Экстатическое присутствие прошлого и будущего в структурном настоящем омникаузальных систем определяется двумерной природой биологического времени. Его структура имеет объем, т.е. и горизонтальный и вертикальный планы, поскольку макросостояние системы представляет собой упорядоченную последовательность микросостояний. Поэтому для его адекватного описания всегда необходима не одномерная последовательность, а «двумерная матрица значений параметров, строки которой являются одномерными описаниями микросостояний, образующих в совокупности настоящее данной системы, а столбцы заключают динамику соответствующего микропараметра за физическое время, составляющее «толщину» этого настоящего»[29]. Используя семиотические понятия, можно сказать, что макросостояние биологических форм представляет собой «текст», в котором реализуется определенный «сюжет», зафиксированный «знаками»-микросостояниями, включенными в актуальные синтагматические и виртуальные парадигматические отношения. Поэтому Г.Е. Михайловский определяет природу биологической необратимости как «семантическую, в каждом конкретном случае определяемую логикой развития «сюжета» настоящего данной биологической системы»[30].

Согласно Г.Е.Михайловскому, именно принципиальная омникаузальность биологической системы, в разных структурно-иерархических уровнях которой зафиксированы одновременно все три темпоральные состояния, позволяет объяснить сам феномен жизни, спонтанное возникновение которого очень маловероятно, почти невозможно. Также, поскольку в явлениях жизни будущее актуально присутствует в настоящем,  постольку не стоит удивляться и направленному ходу эволюции, ибо биосистемы постоянно осуществляют «перенормировку вероятностей» физических состояний. Сама феноменология жизни представляет собой реструктурацию регулярных причинно-следственных отношений, свойственных физическим взаимодействиям. Все биологические системы, рассмотренные вместе, представляют собой единый макро-«сюжет», включающий огромное множество линий отдельных микросостояний. Причем, в омникаузальных системах, одно и то же микросостояние может выступать в разных контекстах, т.е. входить в различные «сюжетные линии», приводя соответственно к разным макросостояниям. Поэтому: «Для биологических «сюжетов» одна и та же стадия развития многоклеточного организма, скажем гаструла, для позвоночных по существу еще предшествует «завязке» сюжета, а для кишечнополостных представляет собой уже его «развязку», т.е. конечную стадию развития»[31].

Структурная двухмерность времени биологических систем означает, что они осуществляются сразу на двух темпоральных уровнях. Макроуровень процесса существования любых органических форм можно назвать онтогенетическим временем, что близко к понятию возраста, а микроуровень – физиологическим временем. При этом нужно учитывать иерархическую взаимодополнительность этих двух форм биологического времени, поскольку: «Онтогенетическое время клетки можно рассматривать в известном смысле как физиологическое время организма, а его онтогенетическое время может трактоваться как «физиологическое» время популяции, понимаемой в генетическом смысле, «онтогенетическое» время которой обычно называют филогенетическим и т.д.»[32] Впрочем, обладая определенной автономией друг относительно друга, обе биологические формы времени в различных ситуациях могут играть либо детерминирующую, либо детерминируемую функцию, либо даже входить в состояние диссонанса. Такого рода функциональная «дистемпоральность» между онтогенетическими и физиологическими процессами является весьма распространенной практикой существования живых организмов.

Одним из наиболее активно разрабатываемых предметов биологической темпорологии является изучение конкретных физико-химических механизмов организации отсчета времени в биосистемах разного уровня. Изложение промежуточных результатов такого рода исследований можно обнаружить у С.Э.Шноля[33]. Среди его выводов я выделю два момента – эндогенность и генетическое регулирование отсчета времени.

Биологические часы эндогенны, т.е. их «ход» имманентен самим биологическим системам и не зависит непосредственно от каких-то внешних периодических процессов. Это подтверждается изучением циркадных (околосуточных) периодов функционирования клеточных структур. Лабораторные исследования показали, что хотя они и подстраиваются под 24-часовой период земных суток, но при этом в искусственных условиях могут быть растянуты до 48 часов или сжаты до 16 часов[34]. Это означает, что существует некоторый внутриклеточный периодический процесс, выполняющий функцию маятника часов. Обнаружить такой устойчивый и инвариантный процесс непросто, однако, возможно, это колебания концентрации ионов кальция с периодами порядка секунд – несколько минут. Они характерны для самых разных клеток и тканей и являются универсальными регуляторами внутриклеточных процессов. Изменение их концентрации включает и выключает метаболические процессы. Кроме того, колебания концентрации ионов кальция способны порождать относительно низкочастотные электромагнитные колебания, что, очевидно, может объяснить, каким образом темпорально взаимодействуют отдаленные друг от друга клетки.

Генетическая регуляция биологических часов означает, что в определенных участках хромосом существует специальный ген (т.н. ген per), определяющий циркадную периодичность внутриклеточных процессов. Его существование было обнаружено К.Питтендричем в лабораторных исследованиях периодичности в жизни дрозофил[35]. Эти гены кодируют определенные белки, определяющие ход биологических часов. Нарушение синтеза этих белков приводит к сбоям в темпоральной активности. Молекулярное взаимодействие внутри этих белков таково, что обеспечивает независимость биологических часов от температуры[36].

Альтернативную гипотезу генетического контроля биологического времени разработал А.М.Оловников[37]. Он предположил, что в составе хромосомы существует особое структурное образование, которое он называет «редусомой», поскольку оно со временем сокращается в размерах. Редусомы представляют собой копии отдельных сегментов хромосомной ДНК. Укорочение редусомной молекулы ДНК приводит к уменьшению количества содержащихся в ней генов и благодаря этому линейные ДНК редусомы являются «хрономерами», т.е. выступают главными регуляторами биологического времени и возраста. Исходя из этого, биологическое время – это «длительность последовательно сменяющихся событий индивидуального развития, измеряемая и контролируемая у высших животных самим организмом на основе изменения генетического состава укорачивающихся хрономер»[38]. Биологическое время дискретно и независимо от астрономического времени. Оно определяется только тем, что длина хрономеры определяет число содержащихся в ней генов, и их «ступенчатое» убывание позволяет клеткам, владеющим хрономерами, оценивать величину прошедшего биологического времени. Хрономерные гены теряются отдельными «порциями», и поэтому на уровне клетки время не течет плавно, а осуществляется «рывками».

Структура хрономеры, очевидно, связана с гормональными биоритмами. Согласно Оловникову, темпоральную функцию, скорее всего, имеют инфрадианные, т.е. имеющие период в несколько дней или недель, биоритмы. Впрочем, для разных видов живых организмов преобладающую роль в осуществлении темпоральной функции могут играть разные типы биоритмов (Т-ритмов). Механизм действия во всех случаях один и тот же – стимулирующее воздействие определенными гормонами на клетки-мишени, несущие хрономеры, приводящее к их периодическому укорачиванию. А утрата хрономерой соответствующего гена, служит сигналом для начала некоторого следующего шага в существовании клетки и организма в целом. Исчезновение очередной порции хрономерных генов ведет к соответствующей перемене активности хромосомных генов в определенных тканях и органах. Очевидно, это служит сигналом к выполнению последовательных этапов развития – полового созревания и пр.

Таким образом, с точки зрения Оловникова, старение – это результат процесса постепенной утраты редусомами своих генов. Этот процесс генерирует «сигнал старения». Однако этот сигнал состоит «вовсе не в появлении неких белков старения, кодируемых мифическими генами старения. Редусомный сигнал старения – это просто снижение (ниже уровня зрелой нормы) концентрации редусомных РНК»[39]. Это снижает продуктивность хромосомных генов по сравнению с состоянием типичным для молодых клеток. Следовательно, старение – это количественный, а не качественный феномен. Никакой исходной априорной «программы самоубийства» живых организмов не существует. Изменение живого организма фиксируется в структуре его редусомы. Если бы этого не происходило, историческое существование во времени было бы невозможно. Изменение структуры редусомы – это тот процесс, который позволяет отличать одно темпоральное состояние жизни от другого.

Перечислю еще раз коротко основные рассмотренные проблемные предметные области биологического определения времени.

1) Организация жизни представляет собой открытую, метаболическую систему. Это предполагает аналогичное рассмотрение мира, в котором имеют место живые организмы. Его существование также должно быть метаболическим, т.е. основанным на процессе входа и выхода частиц материи в открытую систему мира. Иными словами, мир не может быть рассмотрен как «закрытая камера», в которой происходит бесконечное взаимопревращение энергии и вещества, но в нем должна постоянно осуществляться «субституция», т.е. замена одних элементов другими. Элементы мира постоянно обновляются, подобно тому, как метаболически обновляются клетки живого организма. Это «генеральный процесс» существования мира. В ходе этого процесса порождаются иерархические локальные пространства, в которых располагаются и взаимодействуют разнородные объекты. Нижний предельный слой таких иерархических сегментов мира является времяобразующим уровнем. Поэтому жизнь и сознание также могут быть рассмотрены не как композитные проявления синтеза элементов низкого уровня в более сложные образования, а как особые локальные сегменты структурной иерархической решетки мира, генерируемые своим особым «субстанциальным потоком».

2) Сложность объяснения биологических систем без предположения, что реальность имеет бинарную структуру, одна часть которой материально-локальна, а вторая – нелокально-идеальна. Поэтому любая материальная система адекватно соотнесена со своим нелокальным идеальным информационным отображением, функциями которого являются, с одной стороны,  обеспечение структурной стабильности своего материального референта, а с другой стороны, фиксирование и закрепление случайных флуктуаций его структуры. Нелокально-идеальный компонент биологических систем может иметь физическую квантовую природу и поэтому предположение об его существовании не обязательно требует идеалистической метафизики. Квантовое состояние, во-первых, способно быть носителем информации, а во-вторых, оно связывает мгновенной нелокальной связью огромные комплексы волновых пакетов, т.е. по сути дела, весь микроэлементарный уровень существования материи.

3) Проблематичность эволюционной теории.

Проблематичность стохастических вероятностных объяснений в биологии. Вероятность случайного возникновения жизни близка к нулю. Вероятность случайного возникновения разумной жизни близка к нулю.

Трудность объяснения направленности эволюции. Почему в ходе эволюции возникают более сложные формы, ведь они менее жизнестойки, чем простые организмы?

Труднообъяснимое соотношение эволюции с энтропией. В отличие от неорганических материальных систем, накапливающих энтропию, органические живые формы обнаруживают ее отрицательную величину. Иными словами, в живых системах она не исчезает, но приобретает конструктивное значение. Очевидно, это имеет, с одной стороны, энергетическое, а с другой –  структурно-информационное объяснение. Во-первых, чем больше энтропия, тем больше свободной энергии и тем больше возможностей для образования новых структурных форм материи. Безэнтропийные системы, вся энергия которых стабильно связана в определенной материальной структуре, будут не способны к эволюции. Следовательно, мерой сложности органических форм является уровень неравновесности, т.е. способности производить энтропию. Во-вторых, энтропия представляет собой разницу между множеством отношений макросостояния и множеством отношений микросостояния системы. В неорганических системах энтропия ровна количеству отношений, которые теряются при переходе с микроуровня на макроуровень. Но в биологических системах макросостояние информационно богаче любого отдельного микросостояния. Поэтому при переходе с микро- на макроуровень информация не теряется, а приобретается, что и приводит к отрицательной величине энтропии в таких системах.

Темпоральные основания эволюции. Сама по себе эволюция не тождественна времени. Темпоральность – это не трансформация определенных материальных форм сама по себе, а связь между последовательными и рядоположенными состояниями видоизменений формы. Более сложные органические формы отличаются от менее сложных тем, что они более полно и всесторонне встроены в процесс эволюции, т.е. в процесс прошлых и будущих органических трансформаций. Их настоящее предполагает будущее и именно поэтому они выигрывают конкуренцию у эволюционно менее продвинутых органических форм, которые при этом могут иметь очень совершенную адаптацию к среде и существовать в неизменном виде миллионы лет. Таким образом, темпоральность – это мера сложности эволюционного состояния. Чем более система включена в темпоральные отношения, тем более она эволюционно продвинута.

Эволюция и топология среды обитания. Направляющим вектором эволюции является увеличение степени открытости системы для взаимодействий с другими органическими формами и средой. Этот фактор имеет эволюционное значение, поскольку открывает для живых существ, представляющих собой открытые, аутопойэтические системы, все более широкие сферы существования и в пределе всю Вселенную с практически неисчерпаемыми энергетическими ресурсами. Существенным следствием такого подхода является вывод о существовании множественности миров, в которых существуют живые существа на разных этапах эволюционного развития. Средовые миры эволюционно менее развитых живых организмов лишь частично соприкасаются с мирами эволюционно более развитых существ, что исключает возможность взаимодействия и диалога между ними.

4) Структурные основания органических форм жизни.

Для структуры всех органических форм характерна фундаментальная матричная бинарность, которая, с одной стороны, отделяет живое существо от окружающего мира, а, с другой стороны, сохраняет включенность в него. Она проявляется уже у простейших одноклеточных организмов и достигается установлением внутренней корреляции между структурой, способной «выдерживать некоторые возмущения», т.е. сенсорной поверхностью и структурой, способной «порождать движение», т.е. моторной поверхностью. Причем, эти две функции может выполнять одна и та же поверхность. Таким способом обеспечивается простейшая форма аутопоэза, т.е. самостоятельного открытого бытия в окружающем мире. Результатом эволюции исходной матричной бинарности является формирование нервной системы, которая по своему содержанию представляет собой достигшую необычайной сложности систему связи между сенсорной и моторной поверхностями в структуре организма. Нервная система обладает конструктивной функцией в отношениях живого организма с окружающей реальностью. Она не «выбирает» информацию из окружающей среды, а именно конструирует, кодирует ее с помощью доступных ей средств. Тем самым происходит формирование средовых миров, в которых существуют живые существа и которые, следовательно, не являются идентичными для организмов с разными типами нервной системы.

Бинарная организация матричной структуры живых организмов наделяет процесс их существования ярко выраженной характеристикой биологической необратимости. В частности, структура живых организмов устроена таким образом, чтобы поддерживать т.н. креодичность, т.е. канализованность биологических процессов. Это означает, что существование всех органических форм обеспечивается сложной системой разного рода структурных барьеров, которые приводят к  накоплению различий и делают невозможным прямое возвращение в исходное состояние, что соответствует включению живого организма в темпоральную размерность бытия.

Присущая организации живых существ темпоральная способность накапливать различия, приводит к тому, что продуктом и результатом их существования являются они сами. Поэтому их бытие тождественно сотворению и самопроизведению. Фундаментальным биологическим способом сохранения самобытия органической формы является репродукция. Благодаря репродукции живые существа воспроизводят себя в других и тем самым сохраняют накопленные различия, т.е. свою историю, свое время. Вследствие этого репродукция с необходимостью порождает системы темпоральных рядов исторически взаимосвязанных органических единств.

Иерархическая структура темпоральной организации различных уровней биологической системы. В частности, более высокие уровни системной иерархии выступают в качестве структурного будущего в отношении нижележащих уровней. Поэтому жизненные проявления любых органических форм всегда, но в большей или меньшей степени, детерминируются не только прошлым, но и будущим, которое на следующем уровне иерархии уже является настоящим. Соответственно, каждое настоящее на всех ступенях иерархии имеет свою особую структуру, которая и организует время в биологических системах.

Матричной бинарности органических форм жизни соответствует двумерная природа биологического времени. Его структура имеет и горизонтальный и вертикальный планы, поскольку макросостояние системы представляет собой упорядоченную последовательность микросостояний. Поэтому темпоральность биологической истории представляет собой «сюжет», в котором микросостояния системы выражают синтагматическую организацию настоящего, а макросостояния – парадигматическую организацию времени в целом с учетом прошедшей и наступающей перспективы развития. Исходя из этого, природу биологической необратимости можно назвать семантической, поскольку она всегда выражает определенную логику развития «сюжета» биологической системы. Помимо прочего, это означает эндогенность биологических часов, т.е. их «ход» имманентен самим биологическим системам и не зависит непосредственно от каких-то внешних периодических процессов. Генетическая регуляция биологических часов означает, что либо в определенных участках хромосом существует специальный ген, определяющий определенную периодичность внутриклеточных процессов, либо сама хромосома меняет структуру в процессе существования организма. Это ведет к соответствующей перемене активности хромосомных генов в определенных тканях и органах, что служит сигналом к выполнению последовательных этапов биологического развития – полового созревания, воспроизводства и пр.

На мой взгляд, все эти биологические теории, гипотезы и проблемы могут быть хорошо согласованы и объяснены, если дополнить их антропным принципом. Иными словами, они вполне когерентно встраиваются в концепцию антропологической темпорологии.

Реальность представляет собой осуществленное бытие. Генеральным процессом, происходящим в мире, является осуществление бытия. Это означает, что необходимо четко различать бытие и сущее. Бытие – это исходная полнота возможности становления чем-либо. Поэтому само по себе оно представляет чистую неопределенность, т.е. пространственно не локализовано, не имеет границ и не может быть воспринято никоим образом. Сущее – это ставшее, определившееся бытие, т.е. получившее пространственную локализацию и вместе с ней границы с определенными параметрами размерности. Соответственно, только локализованное сущее может быть воспринято и зарегистрировано тем или иным образом.

Поскольку сущее – это ограниченное, определенное бытие, постольку для объяснения феноменологии становления сущего необходимо постулировать наличие особого космологического механизма поставления предела бытию. Причем, этот предел не может быть пространственным, поскольку бытие не локализовано. Отсюда, естественно предположить, что этот предел имеет темпоральную природу. Иными словами, пределом, который ограничивает бытие, превращая его в локальное сущее, является время.

Поскольку бытие рассматривается как абсолютная полнота возможности становления чем-либо, постольку нет оснований для утверждения, что все сущее становится, локализуется одинаковым образом. Естественнее предположить, что бытие определяется в множественную реальность сущего, имеющую различную структуру пространственной и темпоральной мерности. Иными словами, осуществленное бытие должно иметь фрактальную структуру, каждый сегмент которой генерируется особым образом, формируя множественность способов пространственно-временной локализации. Все вместе они образуют универсальную матричную космологическую «решетку», структура которой устроена иерархически. Это означает, что каждый ее сегмент представляет собой реализацию нескольких мерностей пространственно-временной локализации. Между тем, как все остальные возможные мерности в рамках данного сегмента остаются в «свернутой», латентной форме. Соответственно, чем больше мерностей локализовано, тем более высокий иерархический уровень у данного фрактального сегмента реальности. Каждый фрактальный сегмент отграничен от всех остальных своим особым предельным структурообразующим уровнем, задающим параметры локального пространства-времени. События, происходящие на этом уровне должны представляться вневременными, мгновенными для наблюдателей расположенных в данном сегменте реальности.

Такой подход естественным образом объясняет гипотезу о материально-локальной и идеально-нелокальной бинарности структуры биологических систем. В частности, это означает, что известная нам биологическая система, частью которой являемся мы сами, генерируется внутри особого сегмента фрактальной космологической структуры. Поэтому ее фундаментальные параметры заданы априорно и могут быть реализованы в любом месте, соответствующем определенной структуре локальной размерности данного сегмента. Выражаясь кибернетическим языком, можно сказать, что существует космологическая программа генерирования нашей биологической системы, автономная по отношению к своим продуктам. Вполне возможно, что она имеет квантовую природу, как это предполагает В.Л. Янчилин.

Космологическая программа генерирования органических биологических систем, очевидно, работает следующим образом. После обнаружения приемлемой материальной среды автоматически запускается механизм ее особой организации, имеющий целью создание аутопойэтических объектов. Достигается это путем формирования в программируемой среде особой специализированной поверхностной структуры, которая выполняет топологическую и динамическую функцию. Иными словами, она, с одной стороны, очерчивает пространственные границы, а с другой – позволяет воспринимать воздействие окружающей среды и определенным образом реагировать на них, т.е. выполняет перцептуальную и моторную функции. Образование такой структуры приводит к формированию сначала протобиологических, а затем собственно биологических креодических, процессуально необратимых систем, способных накапливать различия, т.е. обладающих темпоральной размерностью существования. Фиксируя различия посредством репродукции, биологические системы получают способность организовывать и сохранять свое время, свою историю.

Исходя из вышесказанного, можно сформулировать смысл антропного принципа в биологии. Он означает, что тот сегмент фрактальной космологической структуры, в котором расположена наша биологическая система, является человеческим. Иными словами, в данном сегменте осуществляется целенаправленное космологическое программирование биологической формы человека. Этот вывод не будет казаться чрезмерно эксцентричным, если дать биологически корректное определение человека. А именно, человек – это биологическая форма, в которой в максимальной степени реализована ограничивающе-определяющая мембранная структура организации сущего. Это та исходная структура, которая отделяет ее обладателя от окружающей среды и которая создает возможность самостоятельного восприятия и действия. В человеке эта структура достигает своей целостности и полноты. Последнее означает, что в бытии человека данная структура реализована как на аппаратном уровне материально локализованных референтов (клеточная мембрана, кожа и т.д.), так и на уровне идеально-нелокальной программы (разум). Образно говоря, концептуальный потенциал мышления человека является естественным эволюционным коррелятом «мембранного потенциала действия» клетки.

Если согласиться с применением антропного принципа в биологии, т.е. признать, что не только физически, но и биологически человек не случаен, то это автоматически разрешит многие проблемные вопросы эволюционной теории.

Во-первых, снимается проблема необъяснимой стохастичности (вероятностной случайности) и интенциональности (направленности) биологической эволюции. Диапазон выбора факторов случайности и направленности не является бесконечным, но задан определенными ограничивающими рамками. А именно, они зависят от конкретных свойств среды, в которой происходит реализация биологической программы. В зависимости от конкретных условий среды, может быть реализован конечный набор моделей формирования ограничивающе-определяющей топологической структуры, составляющей основу всех биологических форм. Соответственно, различные линии эволюции нужно рассматривать как формирование таких моделей, которые могут быть как одновременными, так и последовательными. Таким образом, трансформация  биологических форм происходит не хаотично, а следует целенаправленному ориентиру формирования все более сложных, разносторонних и многоуровневых моделей мембранной топологической структуры, все более повышающих уровень их аутопойэтичности. Исходя из этого, лишается смысла, например, вопрос о том, происходит ли человек от обезьяны или представляет собой особую нередуцируемую биологическую форму. Человек – это исходная модель биологического программирования среды, и в этом программном смысле он предшествует аппаратной биологической форме приматов. Но в конкретных условиях эволюции именно аппаратная форма приматов оказалась наиболее пригодной для реализации биологической программы человека. И в этом смысле, человек происходит от обезьяны. Важно лишь понимать, что в других средовых условиях эволюции, основанием аппаратной формы человека могла оказаться и какая-либо другая биологическая форма.

Во-вторых, объясняется проблема соотношения биологической эволюции с энтропией. Биологические формы по самой своей структуре и предназначению представляют собой «машины», производящие энтропию и существующие за счет возникающей как ее следствие свободной энергии. Это так, поскольку любая биологическая форма, по сути дела, представляет собой особый «фильтр», который внедряется в естественную среду, частично разрушает ее регулярное единство и производит «перенормовку вероятностей», т.е. создает маловероятные в естественных условиях состояния. Поэтому вопрос о том, почему существование живых организмов  нарушает второй закон термодинамики, не является корректным. Дело обстоит как раз наоборот, биологические организмы возможны только потому, что материя имеет свойство универсальной энтропийности, т.е. способности дезинтегрироваться и рассеивать энергию. Именно эта «рассеянная», диссипативная энергия дает шанс на аутопойэтическое, «живое» существование. Соответственно, усложнение биологических форм коррелирует и сопровождается усилением способности производить энтропию, а это увеличивает потенциальную вероятность катастрофического для среды обитания живого существа энтропийного коллапса, что и обнаруживается в существовании человека.

В-третьих, объясняется вопрос об эволюционном значении соотношения живого организма с окружающей средой. Речь здесь должна идти не о приспособлении, а о селективном конструировании среды. Иными словами, эволюционное значение среды заключается не в стимулировании новых, более сложных механизмов приспособления, поскольку более сложные системы вовсе не обязательно должны быть и более эффективными. Эволюционное значение имеет сама сложность и пластичность среды, поскольку от этого зависит ее способность к биологическому программированию. Производящая энтропию, жизнедеятельность биологических организмов перестраивает среду обитания таким образом, чтобы она становилась способной к поддержанию существования все новых органических форм, вплоть до человека. Следовательно, первые поколения биологических форм должны быть целенаправленно ориентированы на конструктивное взаимодействие со средой, а последующие – на реализацию в сформированной субстратной среде, антропного принципа, т.е. космологической программы человека. Соответственно, разные эволюционные поколения живых организмов реализованы в разных, непроницаемых друг для друга средовых нишах, и поэтому существование каждой из них обеспечено не автономным, а комплиментарным образом. Это означает, что только все вместе они составляют единую линию жизни, или, точнее говоря, единую множественность линий одного живого существа – человека.

В-четвертых, объясняется соотношение биологической эволюции со временем. Эволюционная иерархия поколений биологических организмов представляет собой материальный референт единой истории осуществления жизни. Отдельные биологические формы – это те «знаки», которыми записана «сюжетная» история жизни. Разные эволюционные поколения биологических форм – это метаморфозные эпохи одного живого существа. Если время – это самостоятельная реальность, а не только особое параметрическое дополнение к пространству, то в такой постановке вопроса нет ничего удивительного. Следовательно, биологическая эволюция – это не время само по себе, а особый способ сохранения времени, представляющий собой процесс аппаратного конструирования локализованных пространственных структур для осуществления нелокальной космологической программы человека[40]. Для биологических исследований это означает, что специфику существования различных живых организмов во многих случаях лучше объяснять ретроспективно, чем проективно, т.е. не из прошлого, а из будущего. Иными словами, то чем является биологическая форма сейчас, во многих случаях, можно понять только из того, чем она станет в будущем, ни никак не наоборот, поскольку ее свойства определяются не столько средой, которая существует сейчас, сколько априорной программой, которая пока полностью не реализована.

Постоянное нахождение в коммуникативной сети отношений с другими живыми организмами означает, что их существование постоянно располагается в той области, в которой ожидается ответ на присутствие других участников коммуникации и зависит от способности совершать в этом направлении эффективные действия. Программы реакции, обеспечивающие способность совершать такие действия, формируют систему знания в той или иной мере присущую всем живым существам. Однако актуально живой организм всегда расположен в своем структурном настоящем, а прошедшая и наступающая перспективы существования скрыты от него в метаиндивидуальных механизмах филогенеза. Исходя из этого, можно сказать, что биологическая эволюция и появление человека связаны с процессом специфического темпорального расширения свойственного жизни процесса познания. Действия живых существ тем более эффективны, чем больше расширение «толщины» их структурного настоящего, которое при этом становится способным вмещать все больший спектр прошедшей перспективы, утратившей актуальность, и, еще не сформированной и не обретшей актуальность, наступающей перспективы исторического времени жизни. Таким образом, в целом можно сказать, что в процессе эволюции темпоральность существования смещается с филогенетического на онтогенетический уровень. Это означает, что время, зафиксированное в пространственно локализованной аппаратной форме разных эволюционных поколений живых организмов, транслируется в нелокально-идеальную программную форму отдельных живых организмов.

Подводя итоги, еще раз отмечу, что в свое время физика не без напряжения восприняла антропный принцип, но сегодня он является общепринятым и не вызывающим особых возражений. На мой взгляд, нет причин для того, чтобы то же самое не произошло и в области биологии, поскольку это ни в коей мере не подрывает ее научности, но обладает значительными объяснительными возможностями, столь необходимыми для разработки универсальной биологической парадигмы.



[1] См.: Левич А.П. Почему скромны успехи в изучении времени. // Сайт Web-Института исследований природы времени при Российском междисциплинарном семинаре по темпорологии МГУ http://www.chronos.msu.ru/old/journal/archive/2005/02/article_01.html Биолог А.П.Левич руководит Российским междисциплинарным семинаром по темпорологии в МГУ, что само по себе весьма показательно относительно роли биологии в изучении природы времени. В данном разделе работы я буду ссылаться в основном на публикации, размещенные на сайте Web-Института исследований природы времени, как наиболее доступном источнике их изучения.

[2] См., например: Левич А. П. Метаболический и энтропийный подходы в моделировании времени // http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_metabolichesky/levich_metabolichesky.htm; Левич А. П. "Материя" времени // Левич А.П. Новый Акрополь, 2003, №1, С.12-15.
 http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_materia.htm; Левич А.П.           Время в бытии естественных систем // http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_vremya_v_bytii/levich_vremya_v_bytii.htm

[3] Левич А. П. Метаболический и энтропийный подходы в моделировании времени // http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_metabolichesky/levich_metabolichesky.htm

[4] См.: Левич А. П. "Материя" времени // http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_materia.htm;

Левич А.П.          Время в бытии естественных систем //

 http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_vremya_v_bytii/levich_vremya_v_bytii.htm

[5]Левич А. П. Рождение парадигмы открытого, генерируемого “временем” Мира //

http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_rozhden.paradigmy.htm

[6] Левич А.П.        Время в бытии естественных систем //

 http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_vremya_v_bytii/levich_vremya_v_bytii.htm

[7] См., например: «Наряду с зарядами физических взаимодействий в качестве специфических зарядов могут быть рассмотрены и живые организмы, и феномен психики». – Левич А. П. Метаболический и энтропийный подходы в моделировании времени //

http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_metabolichesky/levich_metabolichesky.htm

[8] Левич А.П.        Время в бытии естественных систем //

 http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_vremya_v_bytii/levich_vremya_v_bytii.htm

[9] Левич А.П. Устойчивое неравновесие Э.Бауэра и гипотеза потока, генерирующего течение метаболического времени // http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/levich_ustoych.neravnov.htm

[10] Силин А.А. Лестница природы. Концепция развития в естествознании и философии //

 Силин  А.А. «Философские науки», № 2, 1997. http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/silin_lestn.prirody.htm

[11] В.Л. Янчилин. Логика квантового мира и возникновение Жизни на Земле. – М.: Новый центр, 2004. – 152с. http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/yanchilin_logika/yanchilin_logika.htm

Глава 7. Что такое Жизнь с точки зрения Квантовой Механики? (Новый взгляд на возникновение Жизни)

http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/yanchilin_logika/glava_7.pdf

[12] См. об этом, например: Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. – М.: Агар, 1996. – 384с. С.274.

[13] Хайтун С.Д. Фундаментальная сущность эволюции. // Вопросы философии. 2001. № 2. С.182-196. http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/haitun_fundamentalnaya.pdf; Хайтун С.Д. Социальная эволюция, энтропия и рынок. // Общественные науки и современность. 2000. № 6. С. 94-109. http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/haitun_sotsialnaya.pdf

[14] Матурана У., Варела Ф. Древо познания. – М.: Прогресс – Традиция, 2001. – 224с. С.41.

[15] Там же. С. 50. Здесь и в других местах цитат курсив авторов работ.

[16] Там же. С. 56.

[17] См.: Там же. С. 131.

[18] Там же. С. 70.

[19] Там же. С. 76.

[20] Там же. С. 144.

[21] Там же. С. 149.

[22] См.: там же. С.183.

[23] Там же. С. 186.

[24] Там же. С. 213.

[25] См.: Михайловский Г. Е. Биологическое время, его организация, иерархия и представление с помощью комплексных величин // http://www.chronos.msu.ru/old/Public/mikhailovsky_biol_vremya.html

[26] Там же.

[27] Там же.

[28] Там же.

[29] Там же.

[30] Там же.

[31] Там же.

[32] Там же.

[33] См.: Шноль С.Э. Биологические часы (краткий обзор хода исследований и современного состояния проблемы биологических часов) // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 7. С. 26-32. http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/shnol_biologicheskie.pdf

[34] Там же. С. 27.

[35] Там же. С. 30.

[36] Там же.

[37] См.: Оловников А.М. Редусомная гипотеза старения и контроля биологического времени в индивидуальном развитии // Биохимия. 2003, том 68, вып. 1. С. 7-41. http://www.chronos.msu.ru/old/Public/olovnikov_redusomnaya.html

[38] Там же. С. 9.

[39] Там же. С. 30.

[40] Такой подход не означает инструментальной оценки до-человеческих биологических форм жизни. Наоборот, это означает, что к ним ни в коем случае не применимо представление как о «братьях наших меньших», которых мы должны охранять. Они – это в буквальном смысле мы сами в иной темпоральной эпохе, и поэтому их уничтожение в результате деятельности человека имеет все черты антропного самоубийства.