Гл.4-5

Глава 4. ПРОБЛЕМА ЭВОЛЮЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Ситуация с определениями понятий эволюция и развитие также не очень

однозначна. Разные авторы по-разному трактуют сущность этих процессов.

Понятие развития в [1] определяется как необратимое, определенно нап-

равленное и закономерное изменение материальных и идеальных объектов,

приводящее к возникновению у них нового качества. Свойство закономернос-

ти развития указывает на то, что в основе развития лежат не случайные

события, а события, проистекающие из самой сути объекта и из типа его

взаимодействия с окружающей средой. Направленность развития означает,

что в процессе развития постепенно накапливаются однокачественные изме-

нения, определяемые типом взаимодействия данного объекта с окружающей

средой и его внутренними противоречиями. Совокупность однокачественных

изменений и определяет направленность изменения объекта.

Согласно [27] эволюция, развитие - это прежде всего создание новых

структур, переход от одних квазистационарных состояний к другим, которые

могут быть не очень близкими к исходным. Это определение, по всей веро-

ятности, надо несколько уточнить и указать, что, во-первых, речь идет о

системах; во-вторых, что имеется в виду создание (возникновение) вообще

новых системных качеств - не только структурных, но и функциональных.

В настоящее время различают классический и бифуркационный механизм

эволюции физических систем. Первый характеризуется медленным накоплением

небольших изменений. Второй обеспечивает быстрые, практически скачкооб-

разные изменения сразу многих качеств развивающихся систем. Считается,

что в эволюционном процессе бифуркационного типа присутствует также и

"наследственность": каждое новое состояние определяется предшествующим и

характером внешних воздействий. Запуск "катастрофы", т.е. бифуркационно-

го процесса, осуществляется случайными внешними воздействиями. В науке

имеются большие, но пока не реализованные, надежды с позиций бифуркаци-

онных процессов обосновать эволюционное развитие ФС в ЖС.

Принято различать два основных способа развития, эволюции систем.

Первый способ обеспечивает отбор и сохранение систем, обладающих только

большей энергией внутренних связей, т.е. этот способ развития характерен

для ФС. Второй способ развития - сохраняет те системы, которые обладают

наибольшим многообразием способов поведения в ответ на разнообразные

внешние воздействия, т.е. сохраняются системы с наибольшим запасом ин-

формации - негэнтропии, возрастающим в процессе развития. Очевидно, что

второй способ развития характерен только для ИС [24].

Выделение этих двух способов развития систем, а скорее, можно сказать

- их противопоставление, еще раз подчеркивает фундаментальную разницу

между ФС и ИС.

Большинство исследователей, занятых проблемой генезиса живого, в нас-

тоящее время сходятся во мнении, что вероятность одномоментного преобра-

зования ФС в ЖС по физическим, в основном стохастическим причинам, исче-

зающи мала. Чтобы получить разумные значения этой вероятности нужно или

вкорне пересмотреть основополагающие принципы теории вероятности, или же

допустить возможность развития ФС в известные ЖС с поэтапным, постепен-

ным накоплением всех качеств, определяющих известные ЖС. Первый вариант

отпадает, т.к. существующая теория вероятности во всех остальных случаях

пока "работает" хорошо. Что касается второго варианта, то здесь возника-

ет, уже неоднократно упомянутая, проблема промежуточных форм, т.е. сле-

дов некой "протожизни". Все попытки экспериментально, искусственно восп-

роизвести процесс развития ФС в ЖС также были неудачны.

Для того чтобы представить поэтапный процесс развития ФС в ЖС нужно

выделить из всей совокупности качеств, определяющих ЖС, некоторое одно

качество. Описать процесс стохастического развития ФС, в результате ко-

торого она приобретет это качество. Потом взять другое качество и т.д.

Но даже если значение вероятности такой стохастической "однофакторной"

эволюции ФС окажется в разумных пределах, вероятность реализации всей

цепи такого "по-шагового "преобразования ФС в ЖС, как правильно отмечен-

но в [30], все равно окажется исчезающи мала. Но главное не это. Нужно

обосновать эффективность такого однофакторного процесса развития ФС,

причем не единичного, а массового. Так например, есть версия, что про-

цесс "генетической" матричной передачи структуры предшествовал живой ма-

терии. Эта версия основывается на результатах исследований последних

лет, которые показали возможность синтеза полимеров на минеральных по-

верхностях. Наблюдался синтез полипептидов на глинах и полинуклеотидов

на базальтах. В минералах может реализоваться 3-5-ти буквенный неперек-

рывающийся код. Прослежено воспроизводство до тридцати "поколений" слоев

глины при матричном синтезе самих глин. Отсюда возникло предположение,

что эти минеральные матрицы могли послужить основой для первых предкле-

точных систем. Далее предполагается, что матричное копирование полимеров

на минералах могло привести к образованию коротких цепей нуклеиновых

кислот, которые якобы способны размножаться и вне связи с живым организ-

мом (клеткой). Дальнейшее развитие привело эти цепи к РНК, а затем к

ДНК, которая в силу своей устойчивости к повреждениям, оказалась наибо-

лее надежной для выполнения функций передачи наследственности. Потом уже

развитие привело к возникновению "полноценной" клетки.

Вот типичный ход рассуждений, в которых упускается главное: матричное

копирование минералов и полимеров на минералах - это копирование струк-

тур статических систем, причем типа ФС, а не копирование информации о

структуре и функциях динамичеких систем, т.е. не копирование информаци-

онных систем! В приведенных рассуждениях также неясно какие причины

должны лежать в основе процессов развития коротких нуклеиновых цепей в

РНК, РНК в ДНК и т.д. И пока нет самой жизни, что будет записывавться в

ДНК? Конечно никакого экспериментального подтверждения эта версия гене-

зиса ЖС пока не имеет.

Рассмотрим другой вариант такой "однофакторной" теории развития ФС в

ЖС. По этой теории выделяются два качества ЖС как "самых" специфичных

[30]. Первое качество - это способность однозначно (с точностью мутаци-

онных процессов) воспроизводить информацию, записанную на молекулярном

уровне о структуре (по всей вероятности, и о функциях, К.В.) живого.

Второе качество - это киральная чистота, т.е. в живой материи полностью

нарушена зеркальная симметрия. В неживой природе все известные процессы

препятствуют этому. Поэтому, еще В.И.Вернадский киральную чистоту считал

важнейшим признаком жизни [18] (важнейшим, но не единственным, К.В.). В

[30] отмечается, что в рамках теории "бифуркаций", "катастроф" можно по-

лучить эффект "скачкообразного" возникновения кирально чистой структуры

из первоначальной смеси оптических антиподов. Отсюда В.И.Гольданский

(см. предисловие к [30]) делает вывод, что доказана возможность возник-

новения живого из неживой материи в результате некоторого "биологическо-

го Большого взрыва" (по аналогии с "Большим взрывом", давшим, как счита-

ется, начало нашей Вселенной), который произошел на каком-то этапе раз-

вития Вселенной и привел к зарождению жизни, но не во всей Вселенной и

не во всех возможных Солнечных системах и даже не во всей Солнечной сис-

теме, а только на Земле.

Но здесь опять упускается тот момент, что киральная чистота - это

только одно из качеств, средств, может и основных, которое используетс

в ЖС в процессе ее функционирования, в частности при генетической пере-

даче информации. А вот в результате какой бифуркации, катастрофы могла

одновременно во множестве возникнуть информация (однотипная) онтогенеза

клетки и быть зафиксированной, в частности, в ДНК? Не ясно. Ясно только

то, что вероятность такой "катастрофы" также исчезающи мала. Или опять

речь идет о некой примитивной "протожизни"; тогда какой, и где ее следы?

Насколько известно, даже возможность получения просто кирально чистой

структуры по этой теории экспериментально также пока не подтверждено.

Так приблизительно обстоит дело со всеми теориями поэтапного развити

ФС в ЖС по стохастической причине.

Главными факторами эволюции ЖС по Ч.Дарвину являются изменчивость,

наследственность и естественный отбор. Изменчивость создает то многооб-

разие форм живых систем, откуда механизм отбора выделяет системы, кото-

рые будут реализованы природой. Изменчивость подразумевает наличие в лю-

бом процессе развития стохастической составляющей [27]. Считается, что

главным организационным принципом эволюции является - усложнение, диффе-

ренциация форм движения материи, в частности живой материи. Таким обра-

зом, при объяснении сущности эволюционного процесса постулируется:

во-первых, вероятностная природа изменчивости (механизм случайных мута-

ций); во-вторых, прогрессивный характер эволюции. Последнее положение

нашло отражение в 5-м законе энергоэнтропики о преимущественном разви-

тии. Согласно этому закону в каждом классе материальных систем преиму-

щественное развитие получают те системы, которые при данной совокупности

внутренних и внешних условий достигают максимального значения негэнтро-

пии или максимальной энергетической эффективности [24].

Для начала обратим внимание на первый постулат (аксиому) о вероят-

ностной природе изменчивости. Если речь идет только о некоторой компо-

ненте, стохастической составляющей, то следовательно помимо этой состав-

ляющей существует другая - имеющая природу или функционально-физическую,

или же информационную, т.е. целенаправленную. Тогда не ясно; во-первых,

какую природу все же имеет эта вторая составляющая; во-вторых, в каком

количественном соотношении находятся эти две составляющие (компоненты).

В любом случае ввод второй составляющей неизвестной природы делает неоп-

ределенным само понятие изменчивости и всю природу эволюционного процес-

са. Если же считать, что изменчивость имеет чисто вероятностную природу,

то сразу же возникает проблема количественной оценки вероятности одноак-

тового возникновения совокупности некоторых новых качеств. Проблема эта

обсуждалась в предыдущем разделе. Что касается возможного процесса пос-

тепенного накопления новых качеств, происходящего в результате чисто ве-

роятностных причин, с приемлемым значением вероятности, то и здесь воз-

никает проблема промежуточных форм.

Выделим из всего многообразия известных ЖС такие характерные классы

ЖС как: безъядерные клетки (прокариоты), клетки с оформленными клеточны-

ми ядрами (эвкариоты), многоклеточные организмы, организмы обладающие

только психической способностью отображения, организмы обладающие созна-

нием и организмы обладающие, помимо сознания, еще способностью к рефлек-

сии. Ясно, что переход от одного класса ЖС к другому подразумевает появ-

ление чрезвычайно большого количества новых качеств. Тогда здесь вероят-

ность одноактового появления всей совокупности этих новых качеств, в ре-

зультате одной, случайной мутации, также равна нулю! Поэтому для того,

чтобы принять чисто вероятностную природу изменчивости, необходимо

объективно выявить цепочку всех промежуточных вариантов ЖС между этими

классами и научно объяснить сущность этих промежуточных форм. Такая же

ситуация наблюдается, в основном, и при попытке объяснить появление но-

вых отдельных органов, т.е. новых структурных и функциональных качеств,

внутри каждого из упомянутых классов ЖС, в результате эволюционного про-

цесса, имеющего чисто вероятностную природу.

В настоящее время накоплено очень много научных фактов, каждый из ко-

торых в отдельности, и тем более вся их совокупность, с достаточной убе-

дительностью показывают, что с классической теорией эволюции ЖС и с

классической генетикой дело обстоит крайне неблагополучно. Приведем в

качестве примера несколько таких фактов.

1. В последнее время были открыты, так называемые, мобильные дис-пер-

гированные гены - МДГ, которые могут по неизвестным причинам переме-

щаться, менять свое место в пределах одной хромосомы, и от одной хромо-

сомы к другой хромосоме. В результате таких перемещений могут создатьс

гены, а порой и рождаться новые признаки организма. Более того, МДГ мо-

гут в виде "плазмидов" выйти из под контроля клетки, переносить гены или

группы генов от одних видов живых организмов к другим, иногда самым да-

леким. Главное наблюдаются синхронные взрывы генов (это явление называют

"модой на мутацию"), которые проявляют себя в том, что иногда вдруг не-

которая мутация начинает сильно проявлять себя в удаленных популяциях.

Ясно, что в такой ситуации говорить о чисто стохастической природе мута-

ций не приходится. В науке пока нет версий, объясняющих приро-ду причин,

провоцирующих эти мутационные "взрывы".

2. В настоящее время пришли к выводу, что о монополии ДНК и клеточных

ядер в передаче наследственности, по всей вероятности, не может быть и

речи. Вся клеточная структура - сама, во взаимодействии с ДНК от-

ветственна за онтогенез и видообразование. Иначе говоря, синтез белка

регулируется на клеточном уровне и один и тот же ген может стать основой

для синтеза разных белков.

3. Выявлены большие участки ДНК, которые не участвуют в синтезе бел-

ков клетки. Одни считают, что на этих "неработающих" участках записана

информация, регулирующая определенные функции клетки; другие считают,

что эти участки или остатки предыдущей эволюции, или же возможной буду-

щей! Интересно отметить, что у рептилий этих неработающих участков по

некоторым данным в пять раз больше, чем у млекопитающих. У дрозофилы 85

процентов ДНК находится в "резерве"! Косвенным подтверждением идеи, что

"неработающие" участки ДНК - это остатки предыдущей эволюции и возможной

будущей, можно считать известную параллель зародышевых превращений с су-

ществующей иерархией живых организмов, т.к. это явление можно трактовать

не только как подтверждение эволюционных процессов, что индивидуальное

развитие в процессе онтогенеза повторяет в сокращенном варианте историю

эволюции вида в процессе филогенеза, но воспринимать и как быструю

"прокрутку" уже пройденного участка полного сценария развития вида.

4. Признано, что видообразование на Земле идет полосами: длительные

стационарные периоды сменяются резкими, относительно короткими промежут-

ками времени, когда во множестве возникают новые виды. Это уже не гипо-

теза, не гипотетическое построение, а реальная история развития живого

мира (биосферы) Земли. Ритмичность таких "биосферных катастроф" имеет

период приблизительно 30-32 миллиона лет.

5. До настоящего времени при помощи селекции (искусственного отбора)

не смогли получить ни один новый вид хоть какого-нибудь живого организ-

ма, даже микробов! Уже одно это обстоятельство позволяет сделать вывод,

что теория происхождение видов по Дарвину недостаточно адекватна, а мо-

жет быть и в принципе неверна.

6. Экспериментально было зафиксировано, что одноклеточная инфузори

тетрахимена в течение 10 минут "знакомства" с новым химическим вещест-

вом, введенным в раствор, где пребывали эти инфузории, создавала у себ

соответствующие рецепторы, реагирующие на это вещество. И этот новый ре-

цептор начинал передаваться по наследству приблизительно до 500 поколе-

ний, хотя потом их содержали в растворе без этого вещества. Объяснить

это явление случайным механизмом или отбором совершенно невозможно, т.к.

концентрация этого вещества в растворе была такова, что за эти 10 минут

большинство инфузорий могло встретиться только с одной молекулой и один

раз.

Таких фактов, ставящих под самое серьезное сомнение адекватность дар-

винизма, накоплено очень много. Поэтому можно считать почти достоверным,

что вариант чисто вероятностной причины эволюции живого на Земле пол-

ностью отпадает. Но в настоящее время большинство научных исследовате-

лей, по крайней мере "бывших советских", считает, что наиболее объектив-

ной и единственно правильной является теория эволюции живых организмов,

основанная на учении о происхождении видов Ч.Дарвина.

Наиболее распространенными, альтернативными по отношению к дарвиниз-

му, теориями, являются различные версии учения о наследовании приобре-

тенных качеств, свойств, основоположником которого был Ж.Б.Ламарк. Сто-

ронники ламаркизма считают, что приобретенные в процессе онтогенеза но-

вые адаптирующие способности, или часть этих способностей, могут быть

переданы генетически, обуславливая тем самым характер эволюционного про-

цесса. Дарвинизм категорически отвергает адекватность любого варианта

ламаркизма. В [31] утверждается, "...что пока мы не только не знаем, но,

исходя из ныне известных данных..., и вообразить не можем способ, с по-

мощью которого информация могла бы попасть в нуклеиновые кислоты извне".

Но такая категорическая точка зрения не очень-то согласуется с новейшими

данными о существовании и функциях МДГ, плазмидов и выявленной в послед-

нее время возможности участия всего организма в процессах онтогенеза и

видообразования. По всей вероятности последние достижения в области ге-

нетики уже не позволяют придерживаться такой категорической точки зре-

ния. Скорее всего определенная часть наследственных изменений обусловле-

на причинностью, природу которой объясняет теория происхождения видов

Ч.Дарвина, т.е. имеет стохастическую природу. Другая часть эволюционных

изменений может происходить под влиянием самого организма, т.е. вызы-

ваться причинами, которые объясняет теория ламаркизма. Однако, даже все

эти причины в совокупности не могут пока полностью объяснить закономер-

ности эволюционного процесса.

Уже давно многие исследователи в области генетики и эволюции живых

организмов в той или иной форме отмечали наличие некоторой компоненты

причинной основы эволюции, не имеющей стохастическую природу, но мало

кто акцентировал это положение и тем более пытался дать адекватное

объяснение природы, сущности этой компоненты. Все внимание традиционно

сосредотачивалось на стохастической компоненте. В качестве примера более

или менее четкой формулировки неадекватности дарвинизма можно привести

следующие высказывания.

М.Д.Франк-Каменецкий в [32] обращает внимание на следующее об-стоя-

тельство. Теория дарвинизма основана на изменчивости и отборе. Изменчи-

вость предполагает стохастическую мутацию кода ДНК. Мутация может быть

только "точечной", т.е. привести к изменению только одного аминокислот-

ного остатка в одном из белков целого организма. Мутации очень редки и

одновременное изменение двух аминокислотных остатков в одном белке со-

вершенно невероятно. Тогда "точечная" мутация может быть только или

нейтральной, или же вредной для организма и естественный отбор уничтожит

этот организм. Таким образом, механизм "точечных" мутаций не согласуетс

с эволюционной теорией дарвинизма. Открытие МДГ и плазмид усугубили этот

конфликт. Если считать, что изменчивость у организмов обусловлена перег-

руппировкой готовых генов, которая может быть вызвана плазмидами и МДГ,

то дарвиновская теория происхождения видов превращается в теорию проис-

хождения генов, "...которые возникли когда-то однажды, раз и навсегда, а

эволюция только тасует их как колоду карт". Тогда остается без ответа

главный вопрос - откуда все-таки взялись сами эти гены? Далее, в этой же

работе отмечается, что "...оказывается организм в ходе развития выраба-

тывает свой, совершенно уникальный набор генов". Иначе говоря, организм

каким-то образом меняет свою генетическую программу. Главное совершенно

не ясно является эта способность имманентной или нет.

Здесь также интересно привести мнение Д.И.Блохинцева, который обсуж-

дая проблемы природы эволюции, заметил, что "...полезное приспособление

становится полезным, лишь достигая определенной степени совершенства".

"Недоделанное" приспособление не только не дает никакого преимущества

организму, но и вредно ему. Поэтому, оставаясь на точке зрения современ-

ной теории эволюции, мы должны признать возможность, что в результате

игры случая возникает сразу весьма совершенный механизм. И этот новый

механизм должен передаться по наследству особям следующего поколения,

т.е. он должен быть записан в генах, записан в ДНК. Вероятность такого

события исчезающи мала. Поэтому Д.И.Блохинцев считает, что "... в гене-

тической программе, записанной в ДНК, должны происходить время от време-

ни целесообразные, направленные к определенной цели, изменения (измене-

ния целого блока программы развития организма), которые впоследствии ук-

репляются в процессе естественного отбора или, напротив, оказываются не-

удачными и отвергаются в практике жизни". И, что такие "блочные" измене-

ния программы развития организма записаны в ДНК, т.е. эта программа пе-

риодически самомодифицируется.

Таким образом, можно считать, что вся совокупность современных науч-

ных знаний практически полностью исключает возможность принятия чисто

вероятностной природы причин изменчивости. Следовательно, более адекват-

ным, если не единственно правильным, является предположение как минимум

о двух составляющих причинности эволюции и развития ЖС в процессе их он-

тогенеза и филогенеза.

Стохастическая составляющая характерна для любых процессов развития.

Тем более, стохастический фактор всегда присутствует при размножении,

т.е. при генетической передаче информации. Нестохастическая компонета

может иметь физическую природу в процессах развития ФС. Что касаетс

развития ЖС, то как уже отмечалось, науке не известны физические причи-

ны, которые могли бы обуславливать развитие ЖС и тем более одноактное

возникновение совокупности большего количества взаимообусловленных спе-

цифических новых качеств. Никакие физические явления не могут играть

роль этой нестохастической компоненты причин эволюции живого на Земле,

тем более если эта компонента основная. В крайнем случае физические яв-

ления могут быть условием, "запускающим" некоторые основные причины эво-

люционного процесса. Поэтому остается только сделать вывод, что несто-

хастическая компонета может иметь только информационную природу, и что

эта компонента является основной! Она определяет стратегическое направ-

ление эволюционного процесса!

Следовательно, есть достаточное основание предположить, что два типа

причин: стохастический и информационный, как основной, - в итоге и опре-

деляют характер эволюции ЖС, ее целенаправленность. Однако попытка

объяснить таким образом природу эволюции ЖС порождает серьезные пробле-

мы, а именно: - источника этой информации, т.е. генезиса этой программы

эволюции, - способа ее передачи живым организмам, - цели эволюции ЖС, по

крайней мере на Земле.

Если допустить гипотезу об изначальном параллельном существовании жи-

вой и неживой материи,то такая "программа" эволюции живого на Земле мог-

ла или существовать изначально, или же быть выработанной другими (вне-

земными) ЖС на некотором этапе развития Вселенной. Иначе говоря, эта ги-

потеза обосновывает идею глобальной панспермии. В этом случае эта "прог-

рамма", назовем ее Глобальной программой эволюции - ГПЭ, могла бы обес-

печить также и локальную эволюцию ФС в ЖС на Земле. Если предположить

существование ГПЭ, то решение многих проблем, с которыми сталкиваетс

наука при изучении любого вида развития, любого типа систем, можно было

бы отчасти, если не в основном, свести к изучению структуры, алогритма

(логики) соответствующих фрагментов ГПЭ.

На первый взгляд такой подход вроде бы по существу ничего не меняет:

проблемы все-таки остаются и их надо решать. Но такой подход позволяет

использовать другие методологические принципыб другие средства познани

объективного мира. И если в настоящее время пока не существуют такие

адекватные средства и методические принципы, то после уточнения природы

этих проблем, намного облегчается задача разработки таких необходимых

средств и принципов. В частности, при изучении объективных процессов и

явлений, такой подход обосновывает использование, помимо известных зако-

нов физических взаимодействий, также и законы логических отношений,

принципов объективной телеологии и т.д. Возникает возможность выхода из

так называемой "допроблемной" ситуации [33], когда "мы не знаем, что не

знаем", и перехода к ситуации, когда "мы знаем, что чего-то не знаем".

Когда неизвестен носитель информации и другие параметры, необходимые

для информационного взаимодействия И-систем, идентифицировать информаци-

онный процесс можно только по косвенным данным. В частности, при помощи

выделения элементов поведения на фоне физических взаимодействий. Вот

резкие изменения качеств организмов, появление новых классов, органов и

т.д., все эти, необъяснимые с точки зрения известных физических и биоло-

гических законов, но удивительно целесообразные новации, которые наблю-

даются в эволюции ЖС на Земле, могут считаться признаком некоторого це-

ленаправленного поведения, результатом информационного процесса. Как

правильно отмеченно в [53] "...отсутствие знания о носителе информации,

неумение выделить физический процесс, выступающий в роли носителя инфор-

мации, не может служить достаточным основанием для отрицания самого фак-

та передачи информации". Следовательно, в первую очередь надо сосредото-

чить внимание на поиске носителя сигналов, управляющих процессом эволю-

ции, и соответствующих рецепторов у организмов. Надо выявить физическую

природу этого носителя, выявить какие его параметры используются для мо-

дуляции, принципы модуляции, кодирования информации и т.д.

Если принять гипотезу о существовании ГПЭ, то нужно будет принять ги-

потезу и о существовании некой глобальной ИС, Мета-ИС, как системы, ко-

торая реализует ГПЭ, реализует эволюцию ЖС, по крайней мере наблюдаемую

на Земле.

Таким образом, получается, что адекватное обоснование информационной

природы, основной компоненты причинности эволюционного процесса на Зем-

ле, возможно только при условии принятия гипотезы о изначальном парал-

лельном существовании ФС и ЖС, как фундаментальных форм материи. Ситуа-

ция с этой гипотезой обстоит следующим образом.

Отсутствие следов "протожизни", переходных форм от ФС к ЖС, вроде бы

увеличивает "шансы" этой гипотезы. Это обстоятельство, на первый взгляд,

можно принять за своего рода "опытное" подтверждение этой гипотезы. Но

тут необходимо учесть, что из самых общих методологических принципов на-

уки "наблюдение" некоторого явления (объекта) делает достоверным факт

его существования, а "ненаблюдение", само по себе не делает вероятность

его существования равным нулю. Только наблюдение других явлений, сущест-

вование которых адекватно обосновывает невозможность существования не-

наблюдаемого, может эту вероятность сделать практически равной нулю.

Иначе говоря, в первом случае мы сознательно или случайно из бесконечно-

го числа условий выделили такие, при которых явление было реализовано.

Во втором случае мы никогда не можем утверждать, что преребрали все воз-

можные варианты сочетаний условий, для того чтобы выявить нужное нам яв-

ление. Следовательно, для подтверждения этой гипотезы нужны другие экс-

периментальные факты. Это во-первых.

Во-вторых, эта гипотеза плохо "стыкуется" с общими положениями теории

развития и эволюции Вселенной. Согласно этой теории с момента "Большого

взрыва", давшего начало нашей Вселенной, материя "начала" свое развитие

с самых простых, известных для нас форм существования и уже потом, по

мере "остывания" Вселенной, шло усложнение этих форм. При таком сценарии

развития событий ни о каком одновременном возникновении живой и неживой

материи не может быть и речи, т.к. ясно, что сложность ЖС, по крайней

мере известных для нас, намного больше сложности элементарных частиц и

других "простейших" форм неживой материи. Поэтому, чтобы согласовать эту

гипотезу с принятой теорией развития Вселенной, надо ввести некоторые

дополнительные условия, предположения или варианты возможного, одновре-

менного генезиса ФС и ЖС.

Гипотезу о изначальном, параллельном существовании ФС и ЖС можно сог-

ласовать с существующей теорией развития Вселенной, если эту теорию

"несколько модифицировать" и принять, что в момент "Большого взрыва"

возникли сразу достаточно сложные формы материи, наряду с простыми, и

тем самым с самого "начала" могли существовать ФС и ЖС. Но можно предпо-

ложить и другой, более "фантастический" вариант. Допустить, что до

"Большого взрыва" было "НЕЧТО" с максимальной организацией, а после воз-

никновения Вселенной идет глобальный процесс уменьшения организованнос-

ти, который сопровождается локальными процессами (может быть циклически-

ми) возрастания организации материи, т.е. прогрессивной (с нашей точки

зрения) эволюцией ЖС.

Главное, специфическое качество ИС, а следовательно и ЖС, заключаетс

в итоге в способности передавать, принимать и обрабатывать информацию,

т.е. то что они информационные системы, качество, обуславливающее их

стабильность при термодинамической неравновесности. И.И.Шмальгаузен пи-

сал, что если в неорганической среде происходит круговорот вещества и

энергии, то в мире живых существ наблюдается еще и круговорот информации

[36]. Если учесть это обстоятельство, то можно предположить с достаточ-

ной степенью достоверности, что известные нам ЖС - это частный, а может

быть даже исключительный, случай структурной (физической) реализации та-

ких систем. И что совокупность материальных форм иной физической природы

также может сформировать ЖС. В известных ЖС такими основными элементами

их структур (на самом нижнем уровне иерархии ЖС - клетках) являются по-

лимеры: белки, нуклеиновые кислоты и т.д. В настоящее время в науке счи-

тается (можно сказать - постулируется), что это единственный возможный

вариант основных, базовых, элементов ЖС. Элементы с меньшими размерами

не могли бы обеспечить структурную стабильность (устойчивость) ЖС, а с

большими размерами - необходимую гибкость и мобильностью это утвержде-

ние, по всей вероятности, основано на рассуждениях "от обратного". Такой

метод часто используется в научных умозаключениях. С онтологической точ-

ки зрения отказ от такого утверждения представляется более перспектив-

ным.

Следовательно, очень интересно и перспективно исследовать проблему:

какие формы существования материи, кроме известных для нас, могут быть

оптимальными элементами самого нижнего уровня иерархии ЖС, уровня, когда

происходит "смена" рода системной иерархии? Причем надо учитывать, что

при смене физической природы этих элементов, естественно, происходит и

смена характера (законов) функционирования ЖС с сохранением неизменной

основной функции ЖС - информационной. Насколько известно, фундамен-

тальные законы природы не запрещают возникновение и существование во

Вселенной ЖС на разной физической основе.

Возможность существования таких форм ЖС, отличных от известных нам,

иногда обсуждается в литературе, но чаще всего в качестве "смелых" фан-

тастических гипотез. Так например, Б.Соломин выдвигает гипотезу, что

звезды, в частности Солнце, вполне могут быть ИС, а следовательно и ЖС,

и что Солнце могло бы быть "материнской" системой для ЖС Земли. По этой

гипотезе живые системы на разной физической основе распространяются во

Вселенной пока вся среда не станет максимально организованной, после че-

го происходит информационный коллапс, т.е. стягивание организованной

среды, исчерпавшей ресурсы вещества и энергии, в "горячую точку", а из

этого состояния материя после очередного "Большого взрыва", начинает но-

вую длительную стадию эволюции. В таком варианте, информация, т.е.ЖС ни-

когда не пропадает, а имеет место бесконечный циклический процесс преоб-

разования форм, физической основы ЖС. Естественно, в этой гипотезе от-

сутствует объяснение многих существенных деталей, но что самое главное -

нет упоминания о цели, тогда как известно, что информационные процессы

могут быть только целенаправленными!

Академик В.П.Казначеев [40] отмечает, что есть предположение, что

"...на каких-то этапах возникновения жизни на Земле встретились разные

формы некой космической жизни: белково-нуклеиновая и, скажем, полевая.

Не только встретились, но и "бракосочетались" - и мы с вами не что иное

как продукт той давней космической встречи". Он подчеркивает, что живое

вещество, а также вещество разумное, может иметь столь же разнообразные

формы, как и косное (т.е. неживая материя, К.В.). В.П.Казначеев придер-

живается также той точки зрения, что генетический аппарат клетки не вли-

яет на ее содержание, он строит ячейки памяти, еще не заполненные инфор-

мацией, которая вводится в них от каких-то внешних источников, в част-

ности, может быть от других клеток.

Подведем предварительные итоги обсуждения проблемы генезиса ЖС. В

настоящее время можно считать, что существует две основные гипотезы, оп-

ределяющие выбор стратегического направления поиска решения этой пробле-

мы:

1. ЖС возникли в процессе прогрессивной эволюции ФС с постепенным на-

коплением всей совокупности качеств, характерных для ЖС. Причем природа

причинности этого эволюционного процесса пока совершенно неизвестна.

2. В Бытие ЖС и ФС существовали изначально, параллельно, как фунда-

ментальные формы материи.

Более достоверной представляется вторая гипотеза, но неправомочность

первой также имеет конечный уровень достоверности. Отсюда следует необ-

ходимость дальнейших разработок в обоих направлениях. Но, как уже отме-

чалось, при разработке второго направления обосновано использование ме-

тодологических принципов таких наук как кибернетика, информатика, мате-

матическая логика и т.д.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что ввод информационной компоненты в

причинную основу процесса развития, эволюции, снимающий многие сущест-

венные проблемы первого варианта гипотезы, снижает достоверность этого

варианта и в итоге приводит ко второму варианту решения проблемы генези-

са живого. А из этого варианта однозначно следует достоверность идеи

возникновения жизни на Земле в результате "глобальной направленной панс-

пермии", которая имеет многих сторонников, в том числе такого крупного

специалиста в области генетики, как Ф.Криг.

Здесь надо отметить, что подтверждение этой идеи можно и нужно искать

с помощью прямых экспериментов. Но идею глобальной панспермии можно в

какой-то степени подтвердить и косвенно, если найти простейшие организмы

(споры, клетки и т.д.) с ДНК, имеющей аномально большую длину и с соот-

ветственно большим объемом потенциально возможной передачи информации.

Конечно при условии, если только правильно положение, что генетическа

информация записывается только в ДНК.

Если ЖС все-таки возникли в результате развития ФС, развития имеющего

чисто стохастическую природу (хотя, как уже отмечалось, вероятность та-

кого события практически равна нулю, а о функциональной компоненте пока

нет основания говорить), то резко возрастает вероятность (становитс

почти достоверным) того, что ЖС характерны только для Земли и, что Чело-

веческое сообщество (может быть и биосфера) - есть абсолютно наивысший и

единственный во Вселенной уровень иерархии ЖС. Если же верна гипотеза о

изначальном параллельном существовании живой и неживой материи, а тем

более гипотеза о ГПЭ и Мета-ИС, то существование ЖС в других астрономи-

ческих системах становится практически достоверным, а человек, как ЖС

определенного уровня иерархии, по всей вероятности, может занять доста-

точно низкий уровень.

Теперь рассмотрим проблему эволюции ЖС несколько в другом аспекте.

Приспосабливаемость вида (популяции) ЖС обеспечивается эволюционным

развитием в процессе филогенеза, а приспосабливаемость ЖС, как индивида,

в течение онтогенеза, обеспечивается ее адаптирующими свойствами. С рос-

том сложности ЖС (ИС), с увеличением ее тезауруса, увеличивается коли-

чество способов ее поведения в ответ на разнообразные внешние воз-

действия, т.е. увеличивается ее стабильность во времени или длительность

характерного времени жизни. Количество способов поведения ЖС определяет-

ся не только заданным, исходным числом соответствующих функциональных

свойств ЖС, но и числом вырабатываемых ею новых адекватных способов по-

ведения. Это свойство ЖС и определяет ее адаптирующие способности. Новые

способы поведения - это новые функциональные свойства ЖС. Поэтому

свойство адаптации предполагает возможность изменения с необходимой ско-

ростью соответствующих элементов и связей ЖС. Если сопоставить определе-

ния понятий эволюции и адаптации, то можно предположить определенную ие-

рархическую взаимосвязь между ними:

- эволюционные процессы ЖС нижнего уровня членения связаны определен-

ным образом (обусловлены или обуславливают) с адаптирующими способностя-

ми ЖС более высокого уровня членения, т.е. эволюция элементов (подсис-

тем) обеспечивает адаптирующие свойства ЖС, или обусловлена этими

свойствами.

Адаптация может происходить благодаря рефлексным реакциям или созна-

тельному поведению, но в любом случае адаптация - это результат информа-

ционного процесса. По всей вероятности, с большим основанием можно при-

нять, что эволюционный процесс некоторого уровня членения (сложности)

ЖС, обусловлен адаптирующими, т.е. информационными процессами в ЖС более

высокого уровня членения, т.е. в ЖС большей сложности. Тогда, и таким

образом, можно обосновать информационную природу основной компоненты

эволюционного процесса. Хотя надо подчеркнуть, что в общем случае, труд-

но однозначно определить: подсистемы в своем эволюционном развитии фор-

мируют развивающуюся систему, или же адаптирующие процессы онтогенеза

системы направляют филогенез подсистем. Это вопрос - фундаментальный!

В связи с тем, что с ростом уровня иерархии, растет тезаурус ЖС, а

следовательно их стабильность, и эволюционные свойства предположительно

переходят в адаптирующие, то можно принять, что для ЖС каждого i-того

уровня членения, характерно определенное типичное время жизни - Т, и

должны выполняться условия:

ti > t(i+1) и Ti > T(i+1).

Таким образом, вся совокупность знаний в области эволюции живых орга-

низмов на Земле позволяет сделать следующие, как представляется доста-

точно обоснованные, выводы.

Стратегическое направление эволюции обусловлено некоторой информаци-

онной причинностью, что придает эволюции характер целенаправленного по-

ведения, с неизвестной пока ЦЕЛЬЮ. Помимо этой причины, существует еще

стохастическая причина, ответственная за "мелкие, относительно незначи-

тельные" детали эволюционного процесса.

Полная "программа" эволюционного процесса - ГПЭ, из-за своего объема,

по всей вероятности, не может быть записана в генетический аппарат, жи-

вого организма. В него может быть размещена, или только "программа" он-

тогенеза ЖС, или же еще некоторые "фрагменты" ГПЭ, важные для данного

вида организмов. Здесь, в частности, возможны варианты:

1. Соответствующий фрагмент ГПЭ актуализируется некоторыми внешними

сигналами.

2. Совокупность этих фрагментов всех ЖС биосферы в процессе их непре-

рывного взаимодействия, обуславливает реализацию некоторого общего дл

биосферы Земли самомодифицирующегося Мета-фрагмента ГПЭ.

Интересно рассмотреть одно обстоятельство. Любой наблюдаемый эволюци-

онный процесс развития любой системы можно рассматривать (как это обычно

и принято), как процесс возникновения, по тем или иным причинам, новых,

несуществовавших системных качеств у этой системы. Но эволюцию можно

также рассматривать и как процесс "развертки" некоторого "технологичес-

кого процесса" созидания некоторой, неизвестной для нас сущности. В этом

случае возникшие, в результате этого процесса, качества "не новые", были

заложены в программу этого "технологического процесса".

Находясь "внутри" эволюционного процесса, будучи звеном этой эволюци-

онной цепи превращений, никаким способом нельзя адекватно, основываясь

на формализованных знаниях, сознательно, выявить истинность одной из

этих двух альтернатив. Для этого, как минимум, надо оказаться "над" или

"вне" этого эволюционного процесса.

Глава 5. К ПРОБЛЕМЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОНЯТИЙ ИНФОРМАЦИЯ, ИНФОРМАЦИОННАЯ

СИСТЕМА И ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС

Как отмечалось в предыдущих главах, естественные информационные сис-

темы (ИС) - это живые системы (ЖС). Наиболее (если не единственной) от-

личительной чертой живых систем является их способность реализовывать

различного рода информационные процессы, т.е. быть информационными сис-

темами. Это обстоятельство уже можно считать общепринятым и оно подчер-

кивает принципиальную разницу между ИС и физическими системами (ФС). А

вот строгих формализованных критериев, по которым можно было бы во всех

случаях адекватно различить ИС от ФС, пока нет, не выявлены или не сфор-

мулированы. Поэтому еще раз обсудим (с неизбежными некоторыми повторами)

проблему определения таких понятий как

- информация,

- информационная система,

- информационная связь или взаимодействие (ИСВ),

- информационный процесс (ИП).

Многочисленные попытки дать строго формализованное и полное определе-

ние понятия информации пока не имели успеха. В настоящее время понятие

информации причисляют к группе таких фундаментальных научных понятий,

точнее - категорий, как материя, время, пространство и т.д., т.е. к та-

ким понятиям, которые не "расчленяются" на более "элементарные". Для та-

ких понятий невозможно на современном уровне знаний построение строго

формализованного определения, включающего в себя более "простые" осново-

полагающие определения. Вместо таких определений суть этих понятий,

т.е., что понимается под этими понятиями (какие сущности они отражают),

разъясняется (объясняется) достаточно в общем виде ("расплывчато"), да-

леким от "реального" формализованного определения. Поэтому эти понятия и

принято считать "фундаментальными". Как уже отмечалось, принципиальна

неполнота знаний на каждом этапе развития научных знаний - научного поз-

нания окружающего мира вообще, предопределила известный принцип построе-

ния любой научной теории, как специфической формы формализованного осоз-

нания окружающего мира ("объективного" Бытия), когда в основу соот-

ветствующей теории вводится ряд (по возможности минимального количества)

таких фундаментальных понятий и аксиом, каждое из которых не возможно

определить строго формализовано.

Понятие информации причисляют и к другой группе также достаточно фун-

даментальных понятий, таких как масса, энергия, система, структура и

т.д. В любом случае информация понимается как некая фундаментальная сущ-

ность, которая находится в тесной взаимосвязи со всеми другими фундамен-

тальными сущностями, но не сводится ни к одной из них. Отсутствие строго

формализованного определения понятия информации не позволяет дать такие

же определения для понятий ИС, ИП, ИСВ. В то же время имеет принципи-

альное значение максимально формализовано (если это возможно) и макси-

мально объективно сформулировать критерии, по которым можно было бы

идентифицировать ИС (т.е. ЖС) на фоне многочисленных физических систем.

Эта проблема важна не только с точки зрения гносеологии. Не поняв суть и

смысл живых систем вообще, их место и значение в Бытие, невозможно адек-

ватно понять смысл и суть существования самого Человека.

Начнем с того, что приведем достаточно аморфное, не строгое, но расп-

ространенное определение, скорее объяснение, смысла информации.

Информация - это сведения о тех или иных явлениях, объектах, сущнос-

тях, точнее - сведения об определенных свойствах или параметрах этих

сущностей и зависимостях между этими свойствами или параметрами.

В этом определении определяющее понятие "сведения" фактически повто-

ряет определяемое понятие "информация". Поэтому такое определение нельз

считать строго формализованным и корректным, т.к. в данном случае мы

имеем дело со "скрытой" тавтологией. Как известно, определением называют

логическую процедуру, раскрывающую содержание некоторого понятия. Как

известно, разработка определения ("реального" типа) любого понятия фак-

тически сводится к формированию некоторой логической системы, в которую

в качестве элементов системы включается определенная группа других поня-

тий, для которых уже сформированы адекватные определения. В качестве

системообразующего фактора выявляется, скорее подчеркивается, определен-

ная взаимосвязь между этими элементами. Сформированное в результате все-

го этого определение является системным качеством этой системы. Очевид-

но, что формирование некоторого определения, т.е. подбор элементов сите-

мы, формирование системообразующего фактора, выполняется в процессе

(обычно многоэтапном) осознания некоторой сущности, которую должно отра-

жать определяемое понятие.

Можно сказать, что определение - это некоторая логическая (информаци-

онная) модель осознаваемой сущности. Эта процедура осознания, как и лю-

бая другая информационная процедура всегда выполняется с какой-то целью

(для чего-то). Меняется цель - меняется система, т.е. определение одного

и того же понятия. Следовательно меняется логическая модель осознаваемой

сущности.

В частности, соответствующее определение может формироваться с целью

адекватной идентификации некоторой сущности (объекта, явления, процесса

и т.д.) некоторой субъект-ИС. Но эта идентификация осуществляется также

с определенной целью, актуальной для данной субъект-ИС (точнее - дл

данного сознания). К тому же формирование определения как любое логичес-

кое построение, любой процесс осознания, происходит в условиях принципи-

альной неполноты знаний, которая у разных субъект-ИС разная. По всему

этому любое определение любого понятия в той или иной степени (если не

абсолютно) относительно, т.е. субъективно.

Попытаемся сперва дать макимально адекватное определение ИП, а уже

после этого, наверное, можно будет информацию определить как причину,

лежащую в основе ИП, а ИС - как систему способную реализовать ИП. В та-

ком варианте проблема адекватного определения всех перечисленных выше

понятий вроде бы сведется к проблеме адекватного определения сущности

ИП. Но перечисленные понятия так тесно взаимосвязаны, что любая попытка

определения сущности каждого из них обычно невозможна без привлечения в

процедуру определения всех остальных. Возникает ситуация когда для фор-

мирования адекватного определения некоторого понятия привлекаются поня-

тия для которых к этому моменту нет еще удовлетворительного определения.

Очевидно, что в этом случае невозможно ожидать формирования корректного

определения.

Обычно информационными процессами принято считать процессы восприяти

или генерации информации, ее запоминание, переработка, преобразование и

передача. Но все эти процессы в итоге реализуются в виде совокупности

тех или иных физических процессов (ФП). Поэтому под ИП можно подразуме-

вать, кроме перечисленных процессов, также любой другой процесс внешне

имеющий чисто физическую природу, но в основе которого лежат не физичес-

кие причины, а информационные. Активация и характер протекания ФП обус-

ловлены только физическими факторами известными или неизвестными, факто-

рами как самой объект-системы, так и окружающей ее среды. Если же из

всех этих факторов хоть один является не физическим, а представляет со-

бой некоторую информацию, т.е. некоторые сведения, то тогда мы имеем де-

ло с ИП. Причем, эту информацию объект-система может получить как извне,

так и сформировать внутри себя.

Таким образом, информационная связь или связи, присущие той или иной

информационной системе, могут активизировать определенный ИП или процес-

сы, в основе которых лежит некоторая информация в качестве активизирую-

щей причины или причин. Очевидно, что информация как некая сущность так

или иначе имеет материальную природу (форму). В частности, принято счи-

тать, что специфика структуры пространства некоторых параметров некото-

рого материального объекта может выступать в качестве информации, но

только в том случае, если она воспринимается, или осознается таковой не-

которой субъект-ИС. Иначе говоря, информация проявляет себя как нека

сущность только в информационных процессах, и в то же время являетс

причиной этих процессов.

Однако иногда разделяют понятия абстрактной информации и информации,

имеющей конкретную материальную форму. Информацию, воплощенную и зафик-

сированную в некоторой материальной форме, в этом случае считают сообще-

нием. Физическое средство передачи сообщения называется сигналом. Или

иначе: сигнал - это процесс изменения во времени, или в пространстве,

физического параметра некоторого объекта, служащий для отображения, ре-

гистрации и передачи сообщения, т.е. информации.

Статическая или динамическая, т.е. изменяющаяся во времени, некотора

совокупность физических параметров (или один динамический физический па-

раметр) в определенных условиях может выступать, т.е. восприниматься, в

качестве информации (сообщения, или же сигнала, несущего информацию).

ФП, т.е. процесс, имеющий чисто физические причины или причину, в

принципе можно описать в виде некоторой строгой функциональной зависи-

мости от этих причин, если конечно известны все причины и известны все

физические законы ответственные за рассматриваемый процесс. В противном

случае процесс описывается как некоторое вероятностное или стохастичес-

кое явление. В любом случае при описании ФП используют только известные

физические закономерности.

Как уже отмечалось, любой ИП внешне развивается в виде некоторого ФП,

т.е. имеет материальную форму и подчиняется в деталях физическим законо-

мерностям. Но его активизация и основная канва развития обусловлены не-

которыми информационными причинами и информационными "закономерностями",

которые принято называть алгоритмом. Что касается неизбежных сопутствую-

щих физических причин и закономерностей, то они или способствуют реали-

зации заданного алгоритма, или же препятствуют ему.

Таким образом, можно считать, что алгоритм - это информационная мо-

дель реализуемого ИП, причем формирование этой модели предшествует акти-

визации и протеканию самого ИП, т.е. алгоритм заблаговременно формирует-

ся неким способом в объект-системе, которая, при необходимости, по нему

реализует нужный ИП. Но в общем случае в процессе реализации ИП его ал-

горитм может уточняться и видоизменяться информационной системой, кото-

рая реализует рассматриваемый ИП.

Любой ИП можно расчленить на некоторые относительно "элементарные"

действия ("элементарные" процессы), последовательное во времени выполне-

ние которых в итоге и реализует с той или иной точностью заданную модель

ИП. В любом алгоритме в явной или неявной форме закладывается конечный

результат, который необходимо получить реализуя ИП, информационной мо-

делью которого и является данный алгоритм. Иначе говоря, определяетс

цель, для достижения которой выполняется ИП. Поэтому любые ИП в отличие

от ФП являются целенаправленными, в то время, как ФП являются направлен-

ными процессами. Целенаправленность задается алгоритмом, лежащим в ин-

формационной основе ИП, а направленность ФП обусловлена всей совокуп-

ностью физических факторов, в среде которых развивается ФП.

В связи с тем что любой ИП внешне реализуется в виде ФП или опреде-

ленной совокупности ФП, то в общем случае возникает достаточно сложна

проблема определения природы наблюдаемого процесса: наблюдается ИП или

ФП. Иначе говоря, проблема адекватной идентификации ИП с неизвестным ал-

горитмом на фоне возможных многочисленных ФП.

Процедура такой идентификации по своей сути в обязательном порядке

подразумевает наличие некоторой субъект-ИС, которая и определяет природу

процесса, реализуемого наблюдаемой объект-системой. Без идентифицирующей

субъект-ИС бессмысленно говорить о процедуре такой идентификации.

Сам факт, что характер наблюдаемого процесса нельзя объяснить извест-

ными физическими факторами и закономерностями не может быть основанием

для утверждения, что наблюдается ИП, т.к. на процесс могут влиять физи-

ческие закономерности неизвестные субъект-ИС. Известно, что при формиро-

вании некоторого утверждения (понятия, вывода) незнание каких-то исход-

ных предпосылок не может быть основанием для того, чтобы считать это ут-

верждение адекватным. Таким основанием может быть только знание всех

этих предпосылок, или даже иллюзия знаний. Но нужно учесть что само по-

нятие знания всегда достаточно (если не в принципе) относительно и его

истинность оценивается с позиций общего уровня знаний, которым обладает

субъект-ИС к моменту формулировки этого утверждения. Это положение ис-

тинно не только для "теоретических" знаний, но и для знаний, приобретен-

ных эмпирически, в результате практики, "эксперимента", т.к. всегда

осознается, даже замечается, то, к чему готова субъект-ИС, в результате

всего предыдущего ее опыта. Познающий всегда находится одновременно в

трех познавательных ситуациях:

- когда знает, что нечто знает;

- когда знает, что нечто не знает;

- когда не знает, что нечто не знает.

Даже в случае наблюдения заведомо информационного процесса субъект-ИС

должна еще понять реализуемый алгоритм. В противном случае наблюдаемый

ИП может восприниматься как некий ФП, обусловленный неизвестными физи-

ческими причинами и закономерностями.

Процедура осознания алгоритма ИП, реализуемого некой объект-системой,

может выполняться в процессе выполнения ИП, или же до его реализации,

если известно где в объект-ИС зафиксирован исследуемый алгоритм, точнее

программа, по которой будет выполняться или выполняется анализируемый

ИП. В последнем случае можно ожидать наиболее адекватную идентификацию

ИП, но только в том случае, если будет преодолен ряд других достаточно

сложных проблем. В этом случае нужно выявить и осознать, в частности:

- носитель информации, на котором записана программа реализации ИП;

- используемые методы и принципы представления информации;

- способы ее считывания и записи;

- природу или характеристики сигналов, при помощи которых передаетс

информация в пределах объект-ИС;

- способ преобразования фрагментов программы в соответствующие элмен-

ты физического действия, из совокупности которых и будет состоять реали-

зуемый ИП;

- наконец, как уже отмечалось, надо понять сам алгоритм и осознать

цель, с которой он будет выполняться.

Дело усложняется еще тем, что не исключены случаи когда некоторая со-

вокупность чисто физических, особенно структурных, качеств объект-систе-

мы, достаточно однозначно предопределяющая ее реакцию на те или иные из-

менения в окружающей среде, может восприниматься как закодировавнный ал-

горитм будущего ИП, а физические связи объект-системы понимаются как ме-

ханизм реализации этого алгоритма. В такой ситуации неизбежна ошибка в

оценках природы наблюдаемого процесса.

Можно существенно уменьшить вероятность такой ошибки, а в некоторых

случаях может быть и полностью ее исключить, если исходить из следующих

рассуждений. Если некоторая совокупность чисто физических факторов од-

новременно, полностью и непосредственно определяет характер реакции сис-

темы на воздействие окружающей среды, то наблюдаемый процесс физический.

Если же отдельные группы этих факторов, в том числе структурных, от-

ветствены за отдельные, последовательно во времени выполняемые этапы

(фрагменты) наблюдаемого процесса и между этими факторами и сопоставляе-

мыми этапами не проявляется прямая, непосредственная физическая функцио-

нальная зависимость, то наблюдаемый процесс информационный, а рассматри-

ваемые физические факторы - материальная форма записи программы реализа-

ции этого процесса. Однако надо учесть, что используемые в этих двух си-

туациях критерии одновременности и последовательности, в общем случае,

могут быть относительны и даже недостаточны. К тому же в любом случае

остается проблема осознания реализуемого алгоритма и поставленной цели.

Надо учесть еще одно очень важное обстоятельство. Любой сигнал, как

известно, является тем или иным физическим процессом, также как люба

информация фиксируется (запоминается) в виде некоторой структуры в

пространстве некоторых физических параметров. Поэтому сигнал, как фактор

несущий некоторое сообщение, и некоторая структура, как материальна

форма фиксирования программы некоторого алгоритма ИП, могут восприни-

маться таковыми только в том случае, если субъект-ИС это понимает, иначе

все они будут восприниматься как чисто физичекие, а не как информацион-

ные факторы, т.е. объект-ИС будет восприниматься как некая ФС.

Любая объект-ИС материальна, поэтому на нее всегда воздействуют те

или иные физические факторы. Например, она может перемещаться в прост-

ранстве под действием физических сил, но в то же время в общем случае

она может также перемещаться (если система на это способна) с какой-то

ей известной целью и специфичеким для нее способом. Поэтому, когда наб-

людается перемещение в пространстве некоторой объект-системы, то может

возникнуть ситуация когда нужно определить природу этого перемещения,

т.е. наблюдается ФП или ИП? Очевидно, что при адекватной идентификации

последнего случая наблюдаемая система может считаться информационной. Но

если не будет понятна цель или способ премещения, то система воспринима-

ется как физическая и будут выявляться физические факторы, которые обус-

лавливают характер наблюдаемого перемещения.

Даже из такого простого примера видно, что в общем случае понять при-

роду наблюдаемого процесса (наблюдается ИП или ФП ?), а следовательно и

природу наблюдаемой системы, достаточно сложная задача. Результат осоз-

нания этой природы может быть ошибочным и существенно зависит от знаний

субъект-ИС.

Таким образом, приведенный ход рассуждений не позволил избавиться от

существенного субъективизма при формировании определений, перечисленных

в начале понятий. Пока приходится согласиться с тем, что если некоторый

процесс нельзя воспринять как чисто физический, используя все знания о

возможных физических факторах и законах, то или нужно сосредоточить уси-

лия в поисках недостающих таких факторов и физических закономерностей,

которые позволили бы объяснить наблюдаемый процесс как физический. Или

же считать его информационным, который реализуется некой объект-ИС по

непонятному алгоритму, и поэтому стараться понять этот алгоритм, точнее,

понять всю совокупность информационных факторов, ответственных за наблю-

даемый процесс. Причем надо учесть, что каждый из этих вариантов иссле-

дований может быть тупиковым, или же ошибочным, приводящим к искаженному

восприятию наблюдаемого процесса или объект-системы.

Итак, пока приходится согласиться с таким определением ИП:

Информационный процесс - это процесс, характеристики (специфику) ко-

торого невозможно понять основываясь только на известных в настоящее

время физических факторах и закономерностях, но для которого, опериру

известными информационными факторами, можно сформировать информационную

модель, т.е. алгоритм, с обязательным выделением цели, с которой этот

алгоритм исследуемого процесса реализуется.

Очевидно, что такое определение существенно, если не в принципе, от-

носительно и поэтому субъективно. Может быть эта относительность принци-

пиальна, т.к. процедура дискриминации информационных и физических факто-

ров существенно зависит от уровня знаний субъект-ИС, без которой бесс-

мысленно говорить о такой дискриминации, что и проявляется при попытках

дать строго формализованные (с "претензией" на объективность) определе-

ния понятий информация, ИС, ИП, ИСВ. Если это так, то это обстоятельство

надо всегда четко учитывать при исследованиях тех или иных систем и про-

цессов, т.к. их природу можно оценить ошибочно и тем самым направить

дальнейшие исследования в ошибочном направлении и, что самое главное,

выбрать неправильную методику этих исследований. В одном случае надо

сосредоточить усилия на выявление неизвестных физических факторов и

функциональной зависимости между ними, которые позволили бы адекватно

осознать наблюдаемый процесс. В другом случае надо понять информационные

факторы (различные логические, математические и т.д. закономерности),

которые в совокупности сформировали возможный алгоритм, по которому реа-

лизуется наблюдаемый процесс.

Вероятность допустить такого рода ошибку особенно велика, или даже

неизбежна, если исследуется объект-ИС (и ИП, ею реализуемые), которая в

иерархической структуре естественных ИС стоит выше субъект-ИС и поэтому

сложнее ее, и с большой вероятностью, если не неизбежно, имеет другую

материальную форму присущих ей информационных факторов, другие законы

взаимосвязи между этими факторами. В частности другую материальную форму

воплощения информации, другую материальную форму информационных сигна-

лов, другие принципы формирования формализованных и неформализованных

знаний. В этом случае отличить все эти факторы как информационные от

возможных неизвестных физических факторов по всей вероятности невозмож-

но. В настоящее время, насколько известно, пока не выработана соот-

ветствующая адекватная для этого методика.

Здесь, отвлекаясь несколько от обсуждаемой проблемы, отметим одно не-

маловажное обстоятельство. Сознанием, которое оперирует формализованными

знаниями, сформированными и используемыми по некоторой, безусловно спе-

цифической для данной субъект-ИС, закономерности, очень трудно, если во-

обще возможно, адекватно осознать (понять) процессы, которые в своей ос-

нове имеют причины, являющиеся результатом формализованных знаний с дру-

гими закономерностями. Эти процессы воспринимаются как результат нефор-

мализованных знаний или даже как физические процессы. Иначе говоря, по-

нятия формализованных и неформализованных знаний (и соответствующего

мышления, восприятия или осознания) также относительны, субъективны.

В рассмотренной ситуации очень трудно, а в некоторых случаях вообще

невозможно, используя современный уровень знаний, адекватно идентифици-

ровать объект-ИС не только более сложную, но и любого уровня сложности.

Что касается идентификации более сложных объект-ИС, то, как это отмеча-

ется в других главах, любая ИС вообще в принципе не может адекватно

осознать более сложную ИС, даже ИС своего уровня сложности. Это объясня-

ется тем, что сложность и объем информационного пространства (тезауру-

са), где в результате такого осознания должна сформироваться адекватна

модель объект-ИС, исходя из самой постановки задачи, меньше объема и

сложности этой модели. Подчеркнем, что имеется в виду чисто информацион-

ная сущность этих параметров, а не их конкретная форма материального

воплощения.

Перечисленные параметры у субъект-ИС для адекватного решения этой за-

дачи должны быть даже больше, т.е. субъект-ИС должна быть сложнее иссле-

дуемой объект-ИС. Поэтому и делается вывод, что любая ИС в принципе не

может адекватно осознать более сложную ИС и с большой вероятностью вооб-

ще не воспримет ее как ИС. Конечно если более сложная объект-ИС каким-то

образом не "подскажет" об этом. Но тогда становится непонятным: кто в

этом случае "субъект", а кто "объект"? Да и сама такая "подсказка" ско-

рее всего будет восприниматься не как информационный процесс, выполняе-

мый какой-то объект-ИС, а как непонятный ФП ("природное явление"), раз-

вивающийся по неизвестным физическим закономерностям.

В любом случае об адекватной модели (достаточно полной) ИС, котора

сложнее познающей субъект-ИС, не может быть и речи. Можно даже утверж-

дать, что познавательный процесс вообще имеет строго "векторный" харак-

тер: адекватно познается только то, что менее сложно (с информационной

точки зрения), по сравнению с познающей системой.

Все-таки относительность всех рассматриваемых понятий, по все вероят-

ности, обусловлена относительностью понятия информации. По определению

информация как сущность проявляет себя только в информационных процес-

сах, т.е. когда ее кто-то познает и воспринимает как информацию и когда

она являетя причиной некоторого другого ИП. Скорее всего в этом заключа-

ется интуитивное, казалось бы всем понятное, понимание сущности информа-

ции. Любые физические факторы (физические свойства) могут быть причиной

ИП, реализуемым некой ИС, если эта система восприняла их в качестве ин-

формации, т.е. причиной реализуемого ею ИП. Причем, причиной, не явно

непосредственной, а каким-то образом косвенной. Во всех других случаях,

для других ИС эти факторы и свойства остаются физическими, т.е. могущими

выполнять функции только физической причины определенного ФП.

В связи с тем, что любой ИП внешне реализуется как ФП или как некото-

рая совокупность таких процессов, то всю цепочку последовательных проце-

дур: прием информации, ее запоминание, переработка, запуск и реализаци

соотвествующего ИП или процессов, по все вероятности, можно в принципе

попытаться описать как последовательное выполнение неоторой совокупности

ФС, не привлекая для этого никаких информационных понятий и опериру

только физическими факторами и закономерностям. Точно так же в принципе

любую ИС можно попытаться осознать и описать, т.е. создать ее практичес-

ки полную модель, во всех ее проявлениях, как ФС. Такие попытки могут

быть успешными, если известные физические факторы и закономерности дос-

таточны для такого описания. В этом случае скорее всего все зависит ка-

кой способ описания лаконичнее и нагляднее.

Это, казалось бы, парадоксальное обстоятельство можно объяснить

по-разному, например:

- критерии, по которым можно однозначно различить информационные и

физические факторы, объективно существуют, но пока не найдены;

- таких критериев в принципе нет, а используемые введены дл

"удобства" восприятия, осознания окружающей действительности, т.е. дл

формирования "удобной", по каким-то параметрам эффективной информацион-

ной модели этой действительности, в частности эффективной с позиций

адекватного функционирования и самосохранения ИС, формирующей эту мо-

дель. Тогда модель воспринимаемой сущности можно вкорне изменить, если

использовать совокупность других критериев. Все основывается на том, ка-

кие приоритеты, какая значимость присваиваются каким критериям. А прио-

ритеты и значимость критериев, а тем более подбор самих критериев зави-

сят от свойств субъект-ИС, системы воспринимающей или познающей окружаю-

щую среду, т.е. так или иначе взаимодействующей с ней, свойств, как чис-

то физических, так и, так называемых, информационных.

Таким образом, получается, что разделение процессов и систем на физи-

ческие и информационные во многом, если не в принципе, зависит от "точки

зрения" субъект-ИС, от того к чему она готова в момент такого разделе-

ния, от уровня ее знаний вообще, может быть скорее от характера (специ-

фики) этих знаний и от цели, которая преследуется процедурой этого раз-

деления, т.к. цель формирует во многом, если не в основном, любой алго-

ритм познания, в том числе алгоритм рассматриваемой процедуры разделе-

ния. К тому же выбор упомянутой "точки зрения", во всех процедурах поз-

нания чего-то, сознательно или подсознательно происходит с общепринятой

позиции сформулировать (сформировать) результат осознания любой сущности

максимально "лаконично", используя для этого минимальную совокупность

исходных понятий и логичеких средств построения соответствующего вывода,

хотя понятно, что эта лаконичность сама по себе не может быть критерием

объективности. Таким критерием не может быть и кажущаяся "практическа

ценность" выбранной формы утверждения, т.к. эта ценность для разных

субъект-ИС может быть разной.

Относительность разделения процессов на информационные и физические

можно подчеркнуть и следующим обстоятельством. Если для каждого ФП можно

в принципе сформировать логическую (математическую) модель, т.е. алго-

ритм, то точно также каждому алгоритму, т.е. строго формализованной ло-

гической процедуре, можно сопоставить соответствующую полностью адекват-

ную физическую модель, т.е. ФП.

Все предыдущие рассуждения могут создать впечатление, что утверждает-

ся полная относительность критериев разделения процессов и систем на фи-

зические и информационные. Но на самом деле только обсуждается проблема

поиска по возможности "объективных" таких критериев. Казалось бы напра-

шивается вывод, что они в принципе относительны, что в принципе нет раз-

ницы между информационными и физическими системами и процессами. Но по-

иск таких объективных критериев стимулируется одним очень существенным

обстоятельством: современный уровень знаний не позволяет объяснить кор-

ректно природу (характер, специфику) эволюционного процесса, который из

многочисленных наблюдаемых, осознаваемых физических систем привел бы к

"созданию" систем, которые воспринимаются как информационные и поэтому

по каким-то, с нашей точки зрения, существенным параметрам, качествам,

принципиально отличаются от физических.

Здесь, в свою очередь, надо еще раз вспомнить, что незнание чего-то,

в частности природы этого эволюционного процесса, не может быть аргумен-

том для каких-нибудь выводов. Да и само понятие "существенности" упомя-

нутых критериев по всей вероятности абсолютно относительно.

Можно попробовать еще раз в качестве "исходного" понятия использовать

понятие ИС, т.е. сперва определить понятие ИС, не используя в этом опре-

делении понятия информации и ИП. Так, например.

Естественные ИС (т.е. ЖС) - это системы, которые обладают специфичес-

ким качеством (свойством), заключающимся в способности реализовать про-

цесс формирования с определенной точностью своей физической копии, т.е.

процесс размножения. Этот процесс всегда выполняется под управлением

специфического структурного образования в пространстве некоторых пара-

метров ИС, в котором тем или иным образом зафиксирован алгоритм этого

процесса.

Все процессы, реализуемые ИС и выполняемые под управлением структур-

ных образований ИС, в которых зафиксирован алгоритмы этих процессов, яв-

ляются информационными. Наиболее сложным информационным процессом для ИС

данного уровня сложности, по всей вероятности, является процесс размно-

жения.

Причинами, определяющими в основном характер (специфику) ИП являетс

информация, т.е. некоторые сведения, которые содержатся в определенных

структурных образованиях ИС или же получаемые ею при помощи сигналов,

имеющих определенную физическую природу и поступающих или извне, или же

формируемые внутри ИС.

Для того, чтобы рельефнее представить сущность ИС попробуем все соот-

ветствующие рассуждения, которые уже приводились ранее, повторить в виде

последовательности, по возможности регулярной, сжатых взаимосвязанных

формулировок и предположений.

1. ИС коренным образом отличаются от любого вида ФС тем, что сохраня-

ют свою относительную стабильность в условиях принципиальной термодина-

мической неравновесности, благодаря свойственным этим системам специфи-

ческим взаимодействиям (процессам), называемыми информационными, которые

позволяют им адаптироваться к условиям внешней среды.

2. Информационные процессы, характерные для ИС, в обязательном поряд-

ке обладают, по крайней мере, одной причиной, природа которой никаким

образом не может быть объяснена с позиций современных знаний физических

законов и которую принято называть информационной.

3. Следовательно, в информационных процессах, помимо обмена энергией

и материей (веществом), происходит еще обмен некоторой фундаментальной

сущностью, которая и является информацией.

4. Только информация, информационная причинность, может инициализиро-

вать и поддерживать информационный процесс. Информация проявляет себ

при специфических, информационных процессах и, в то же время, являетс

причиной таких процессов.

5. Для приема и любой переработки информации система предварительно

должна обладать информацией определенного объема и сложности.

6. Такая сущность как информация может проявить себя только при взаи-

модействии с опять же информацией, но не любой, а вполне определенной,

соответствующей ей некторым образом.

7. Любая информация переносится и фиксируется посредством модуляции

некоторых качеств в соответствующем пространстве и (или) во времени оп-

ределенного материального носителя.

8. Содержание исходной информации позволяет субъект-системе восприни-

мать информацию только определенного, соответствующего рода или содержа-

ния.

9. Информация как причина информационных процессов, обнаруживает

сходство с энергией, которая как известно выражает не свойство носител

самого по себе, а его способность совершать работу, т.е. отношение внеш-

нее для носителя.

10. Можно утверждать, что принятие такой аналогии между информацией и

энергией достаточно правомочно.

11. Тогда неизбежно по аналогии с законом сохранения энергии, кстати

и со многими другими законами сохранения, без которых не может обойтись

наука, нужно, по всей вероятности, принять своеобразный закон пре-

емственности информации. Как энергия может только изменять свой вид, но

не может возникнуть из ничего, точнее в результате качественного измене-

ния некоторых других сущностей, характеризующих материю (вещество), так-

же и информация не может возникнуть не из информации, т.е. в результате

физических процессов.

12. Но пока нужно принять, что в отличие от энергии, информация может

пропасть в случае распада, по тем или иным причинам, информационной сис-

темы, которая содержала эту информацию. В дальнейшем может быть придетс

отказаться от этого предположения.

13. Так же как количество энергии в некотором замкнутом объеме прост-

ранства не может увеличиться само по себе, а для этого нужны внешние ис-

точники энергии, содержащие ее в большем количестве, так и сложность те-

зауруса ИС, т.е. алгоритмов, которые он может реализовать, может увели-

чиваться только под воздействием другой, заведомо более сложной ИС.

14. Только поступление информации типа "знание" может усложнить ИС,

но только в том случае, когда ИС - источник изначально сложнее ИС - при-

емника.

15. Пока не будут разработаны строго формализованные методы описани

перехода некоторых физических параметров, качеств в информацию по чисто

физическим причинам, аналогичные формализованным описаниям перехода од-

ного вида энергии в другой, информацию необходимо рассматривать как фун-

даментальную сущность, не сводимую к другим сущностям, так же как энер-

гия не сводится ни к одной другой сущности.

16. Полиатрибутивные определения информации и информационных систем,

содержащие жестко взаимообусловленные понятия, сами по себе практически

полностью исключают возможность принятия предположения о возникновении

ИС из ФС в результате направленного (физического) эволюционного процесса

любого рода. Если учесть к тому же все, что было изложено в предыдущих

главах, то можно однозначно утверждать, что информационные системы, ин-

формация являются фундаментальными сущностями, изначально существовавши-

ми в Бытие, так же как и другие виды, формы и способы существования ма-

терии.

17. Следовательно, в Бытие всегда существовали ИС, а значит и ЖС,

поскольку основным специфическим качеством ЖС, по всей вероятности, нуж-

но принять их способность к информационным взаимодействиям. Иначе гово-

ря, естественные ИС и есть живые системы.

18. Поэтому в принципе возможны ЖС, которые имеют совершенно другую

физическую природу своей структуры.

19. В любом случае, в настоящее время такой подход к ИС, а следова-

тельно ЖС, более продуктивен как с позиций гносеологии, так и онтологии.