Человечество, как система. Механизмы отбора

Сразу надо сказать, что природа использует только один тип отбора — отрицательный, который заключается в уничтожении всего, что не способно существовать в новых условиях внешней среды.

У природы нет никаких специально созданных отдельных механизмов для выращивания систем, определения их функций, определения соответствия этих функций и отбраковки по результатам оценки. Со всем этим системы справляются сами. Они сами формируются, определяют и выполняют свои функции и самоликвидируются при их несоответствии условиям окружающей среды. При этом в каждый момент времени безусловно исполняются фундаментальные законы и принципы нашего мира.

Механизмы, о которых пойдет речь, являются по сути лишь неким акцентом на воплощение этих законов и принципов в эволюции систем. Природа о их существовании не знает. Это просто чисто человеческое свойство — найти хоть какое-то модельное объяснение действий не подчиняющихся ему сил.

В предлагаемой мною модели существует два основных принципиально отличающихся механизма отбора и развития систем: паразитизм и глобальное воздействие, превышающее пределы динамической устойчивости подавляющего количества систем. Они прекрасно сочетаются в рамках самоорганизованной критичности.

В технических системах паразитизм имеет другое наименование — дефект. На бытовом уровне паразитизм воспринимается, как активный субъект, предпринимающий некоторые разрушительные действия, а дефект, как некоторый пассивный статический объект, который просто существует и ни кого не трогает. Однако, механизм их действия с точки зрения законов природы практически не имеет принципиальных отличий.

Паразитизм, как явление широко распространенное в живых системах, является проявлением противоборства проявлений принципа минимизации энергии на уровне системы в целом и ее отдельных элементов. По месту происхождения различают внутренний и внешний по отношению к системе паразитизм. Однако, действие их приводит к одному и тому же результату - разрушению системы, если в ней отсутствуют механизмы борьбы с ним.

Паразитизм в системе возникает в трех случаях:

• когда появляются первые системы нового типа;

• когда внешний паразит проникает в систему, которая не обладает механизмом его уничтожения и симбиотического встраивания в собственные потоки;

• когда отказывают механизмы контроля паразитизма в системе.

Однако, все эти случаи имеют одно важное последствие — ускоренную эволюцию элементов некоторой высокоранговой системы, в которой идет увеличение потоков энергии и вещества.

Существуют принципиальные отличия паразитов от хищников.

Хищники являются элементами системы более высокого уровня, по отношению организм жертвы, и встроены в систему трофических отношений (потоков в виде пищевых цепочек) этой высокоуровневой системы, т.е. в локальный биоценоз. При наличии пищи они не уничтожают жертв сверх потребностей, т.к. отсутствует противоречие между выполнением принципа минимизации энергии каждого элемента пищевой цепочки и выполнением его на уровне биоценоза. Хищники являются одним из промежуточных звеньев одного системного потока преобразования энергии и вещества. Колебания численности видов в устойчивом биоценозе носят характер волны передачи возбуждения при изменении условий окружающей среды по этим цепочкам. При длительном и стабильном состоянии окружающей среды эти колебания минимальны, и система биоценоза находится в стационарном состоянии. Фактически, несмотря на противопоставление жертв и хищников, а на каждом этапе преобразования потоков в биоценозе они есть, все они являются элементами одной системы, действующими в одном направлении преобразования энергии Солнца и Земли и вещества до сброса в виде тепла и геологических отложений.

В этом смысле хищники принципиально не отличаются от насосов или компрессоров в замкнутой контуре циркуляции в какой-либо системе охлаждения, например, того же холодильника. Разве что энергию берут из того же контура циркуляции, а не из электрической сети. В биоценозах электрическую сеть заменяют растительные виды.

Паразиты, не смотря на место происхождения (внутренние или внешние), встраиваются в организм и становятся его внутренними элементами. При этом они не являются элементами цепи преобразования энергии системы. Они являются элементами сброса энергии из системы. Здесь исполнение принципа минимизации энергии на индивидуальном уровне и уровне системы приходят в неприменимое противоречие.

Внутренние потоки системы и потоки паразитов «поперпендикулярны». Они образуют совершенно разные системы, конкурирующие между собой за потоки. Паразиты не заинтересованы в существовании устойчивой системы от слова «вообще». Проблема в том, что в отличие от отношений жертва/хищник, где источники потоков принципиально разные, у паразита и пораженных ими систем одни и те же необходимые для существования потоки.

У паразитов по сравнению с обычными элементами пораженной системы есть преимущество. В 80-х годах прошлого века для растительных и живых организмов был сформулирован принцип энергетического минимума в индивидуальном развитии, согласно которому минимальные энергозатраты наблюдаются в зоне наиболее благоприятных для развития организма значений факторов среды и соответствуют наиболее устойчивому состоянию организма (гомеостазу). Его стратегия существования заключается в том, что наличие «халявных» потоков другой системы позволяет отказаться от части функций и, следовательно, уменьшить затраты на величину работы и вещества на их поддержание. Поскольку он включается в систему в ранге ее элемента, то срок его существования существенно меньше срока существования этой системы. Поэтому он старается получить от нее максимум, не сильно озабочиваясь ее судьбой. В силу этого паразит на уровне стратегии исполнения законов природы является принципиальным индивидуалистом и абсолютно ассоциален. Он контактирует с элементами пораженной системы, но их судьба и судьба системы для него не значимы от слова «вообще».

Отказ от функций, которые, как правило, необходимых для независимого самосуществования влечет за собой неспособность к этому самосуществованию вне пределов определенного типа поражаемых систем. Однако, это проблема видовая, а не индивидуального паразита, и она решается путем размножения и распространения. Проблема становится неразрешимой тогда, когда остается единственный организм, и не существует возможности размножиться и распространиться, т.к. просто некуда.

Паразиты не терпят конкуренции других паразитов, но выстраивают симбиотические цепочки с другими не конкурирующими паразитами, которые не претендуют на их потоки. Это позволяют снизить возможности системы-хозяина по противодействию им и, как правило, увеличивает возможности доступа к потокам пораженной системы. Они образуют в организмах свои паразитоценозы (сообщества паразитов, заселяющих одного хозяина), т.е. свои более высоуровневые системы с разнотипными элементами. Паразиты коэволюционируют вместе с заражаемыми системами, т.к. для них они являются окружающей средой.

Для вновь формирующихся систем, где элементы еще не сформировали между собой отношения, позволяющие обеспечить динамическую устойчивость, временно возникают существенные дисбалансы между входными потоками, энергией системы и выходными потоками. Энергия в системе далека от минимального значения, т.к. рост энтропии до максимального значения требует времени, количество контуров и механизмов преобразования еще не соответствует мощности входных потоков. Вот и появляются не преобразованные излишки потоков, которые утилизируются через внутренний паразитарный механизм. Внутренний паразитизм является бичём всех впервые появляющихся систем нового типа. При появлении стационарной версии систем вопрос сброса излишков не стоит, а вопрос внутреннего паразитизма решается за счет либо уничтожения, либо создания систем контроля паразитизма.

Примером контролирующего механизма в биологических системах является апоптоз, а примером вышедшей из под контроля паразитарности является рак.

Однако, эволюция в условиях высоких потоков энергии и вещества продолжается. Формируются многочисленные фазовые переходы второго рода с отличающимися вариантами реализации новых механизмов преобразования потоков. Она касается и систем «обычного» типа и систем, которые выбрали паразитарную стратегию существования. Соответственно, существует возможность эволюции путем усложнения систем. В этом случае внешние паразиты являются прекрасным механизмом отбора наиболее стабильных стационарных вариантов сложных систем, способных функционировать во все более широком спектре изменений окружающей среды. Достаточно вспомнить, какое огромное количество следов паразитарных поражений осталось в геноме современного человека от процесса эволюции его предков.

Также паразит разрушает все стабильные системы, в которых по каким-либо причинам отказывают механизмы контроля паразитарности.

Например, трубопроводная система, в которой открыто ограниченное количество стоков (кранов), может передать потребителям потоки только определенного максимального объема. Если система недостаточно функциональна, т.е. не предусмотрено достаточно быстрое открытие предохранительных или рабочих устройств сброса, то при превышении давления в системе больше некоторой величины в ней появятся паразитарные течи. Эти течи и разрывы и есть простой тип паразитарных отношений в технических системах. Важны два обстоятельства: первое, только при таком развитии событий выполняется закон сохранения энергии и вещества и второе, трещина или разрыв произойдут в местах существующих в системе дефектов, т.е. наименее связанных элементов. При формировании разрушительных процессов на дефектах концентрируются высокоэнергетические напряжения, перераспределяемые со всей системы. В результате происходит разрушение системы. Весь объем потоков, поступивших в систему, преобразуется, но с печальным для системы результатом.

Конечно, разрушение системы может произойти и в формально бездефектной системе. Но и в этом случае в силу стохастичности оно произойдет на наименее связанном элементе. У слабо связанного элемента, дефекта и паразита общей чертой является их наименьшее участие в структуре взаимодействий, но максимальное сосредоточение энергии перед разрушением системы.

Паразитизм является крайне эффективным природным механизмом ускорения развития систем до уровня динамически стабильного состояния, когда возникают варианты систем с контролем внутренней и внешней паразитарности. Т.е. паразитизм работает в цепочке рождающихся и гибнущих систем до тех пор, пока не появится система, способная с ним бороться. В случайном мире это самый эффективный механизм эволюции систем, ведущий к усложнению их структур.

Замечу, что ни о какой разумности в явлении паразитизма речь не идет. Его формирование и действие абсолютно автоматически следуют из законов сохранения и принципа минимизации энергии системы.

Паразитизм — это явление примитивное по своей сути, и не несущее даже минимальной потребности в разумности. Паразит не определяет свое появление. Только несоответствие системы законам природы и случайность порождают его. В социальной системе он может быть умным или полным кретином, но только несоответствие социальной системы принципу минимальной энергии в конкретных условиях окружающей среды создает «потребность» в паразитах, и случайность делает кого-то одним из них. Природе все равно, кто станет паразитом. Просто в определенных условиях он должен быть в системе. Т.е. быть паразитам или нет определяет система. Это ее самоубийственная функция в рамках выполнения законов природы.

Учитывая то, что человечество, как самая высокоранговая социальная система существует с исторической точки зрения краткий период (около 1 млн. лет), его вложенный тип структур (государства) возник всего лишь 6,5 тыс. лет назад, а сами системы этого типа возникают и исчезают за исторические мгновения, то говорить о стабильной стационарном состоянии не приходится. При этом человечество эволюционирует типичным для систем в режиме с обострением образом. Поэтому наличие развитой внутренней паразитарности является вполне понятным, но совершенно не радующим аспектом.

Посвятив достаточно времени паразитическому механизму развития и усложнения систем, рассмотрим другой природный механизм отрицательного отбора.

Механизмом закрепления свойств сложных динамически устойчивых систем в качестве основы для создания и эволюции новых направлений и типов иерархий систем (ароморфозов) является еще один автоматический метод отбора, известный нам, как глобальные катастрофы. Это реализация механизма самоорганизованной критичности в больших масштабах. Они генерируются в рамках фликер-шума во всех глобальных системах. Оледенения в природно-климатической, суперземлетрясения в геологической, падения астероидов в системе гравитационного взаимодействия объектов солнечной системы.

Они носят характер детерменированной хаотичности, т.е. их реализация неизбежна, а конкретная дата совершенно случайна с точки зрения смежных глобальных систем, в которых и будет проведен отбор. Результатом их действия (обращаю внимание, не задачей, а результатом действия, т.к. нет у них задачи отбирать) является кардинальное изменение условий окружающей среды. Результатом же этого изменения является уничтожение всего того, что не может выжить. Те системы, которые выжили, и становятся основой нового ароморфоза систем. Отбор носит обязательный случайный характер, но результатом является выбор наиболее устойчивых динамических систем.

Между глобальными катастрофами действует паразитарный механизм ускорения и отбора эволюционирующих систем. В момент глобальных катастроф определяется насколько выбранное направление эволюции вписывается в новые условия внешней среды. Системы, которые прошли отбор, дают начало новому направлению эволюционного развития.

Действие этого механизма просто, как и все в этом стохастическом мире. Отбираются не хорошие или плохие системы, а выжившие при новых условиях. Таковыми, как не сложно догадаться являются системы, в которых достигнут среди однотипных систем максимальный диапазон динамической устойчивости. Природе без разницы, как это произошло. То ли это крайне низкий минимум энергии системы, то ли это крайне широкий диапазон компенсируемых внутренними механизмами внешних воздействий, то ли это высокая скорость приспособления с соответствующей скоростью эволюции.

Глобальные планетарные системы крайне сложно уничтожить, разве, что с Землей вместе. Однако, возможно разрушить все вложенные структуры вплоть до значительной части базовых (самых низкоранговых систем) элементов их иерархий. Столь сильные по последствиям катастрофы тем не менее формируют точки бифуркации, в которых происходит фазовые переходы систем первого рода. Это обусловлено тем, что такая катастрофа создает условия, кардинально отличающиеся от тех, которые были до нее, что приводит к совершенно другим траекториям эволюции соответствующих типов иерархий глобальных планетарных систем. Человечество став глобальной планетарной системой также является практически не уничтожаемой системой. Однако, ее разрушение до состояния, когда произойдет фазовый переход вполне вероятно.

В механизмах природного отбора систем вырисовывается одна чрезвычайно важная особенность. Уничтожаются все системы с внутренним «конкурентным» типом отношений и отбираются системы с «коллективистским» типом отношений между элементами, как соответствующие законам природы. В них за счет механизмов отбора достигнута максимальная энтропия, т.е. минимально возможный уровень энергии системы. За это второй тип систем получает существенно более длительное существование в динамически устойчивом состоянии при значительно больших отклонениях условий окружающей среды. Кавычки у терминов обозначают наше человеческое отношение к их аналогам в социальной среде. Природа, понятно, ничего о них не знает. Это просто единственно возможное следствие первого начала термодинамики и принципа минимизации энергии системы.

В следующих статьях серии перейдем непосредственно к нашей сложной высокоранговой системе социального типа с самоназванием «человечество», в попытке понять, как она дошла до сегодняшнего состояния, и что, исходя из законов природы, единых для всех систем, ее ждет.