Системно-ієрархічна сутність життя

Термины для словаря: система, системный подход, живая система, фенотип, генотип, репликация, мутации, селекция, популяция, адаптация, онтогенез, филогенез.

Література: [1], [3], [6], [8], [9], [12], [13], [18].

Прежде чем перейдем к рассмотрению этого вопроса, сформулируем понятия «система» и «системный подход».

Определение понятия «система».

Термин «система» употребляется во многих значениях, что приводит к опасности упустить основное содержание этого понятия.

Система (греч.- «составленное из частей», «соединение» от «соединяю») - объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе.

Система есть совокупность или множество связанных между собой элементов.

Элементы системы могут представлять собой понятия, в этом случае мы имеем дело с понятийной системой (инструмент познания).

Элементами системы могут являться объекты (устройства) (ПК - клавиатура, мышь, монитор и т.д.).

Элементами системы могут быть субъекты: игроки в футбольной команде, студенты в группе и т.д.

Таким образом, система - это совокупность живых и неживых элементов либо тех и других вместе.

Так Л. фон Берталанфи определяет систему, как «комплекс взаимодействующих компонентов или как совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой».

Система - это полный, целостный набор элементов, взаимосвязанных между собой так, чтобы могла реализовываться функция системы.

Отличительным (главным свойством) системы является ее целостность. Комплекс объектов, рассматриваемых в качестве системы, представляет собой некоторое единство, целостность, обладающую общими свойствами и поведением.

Очевидно, необходимо рассматривать и связи системы с внешней средой.

Система проявляется как целостный материальный объект, представляющий собой закономерно обусловленную совокупность функционально взаимодействующих элементов. Основные свойства системы проявляются через целостность, взаимодействие и взаимозависимость процессов преобразования вещества, энергии и информации, через ее функциональность, структуру, связи, внешнюю среду и пр.

Как и любое фундаментальное понятие, система конкретизируется в процессе рассмотрения ее основных свойств.

В самом общем случае понятие «система» характеризуется:

- наличием множества элементов;

- наличием связей между ними;

- целостным характером данного устройства или процесса.

Строгого, единого определения для понятия «система» в настоящее время нет. Существует несколько десятков определений этого понятия. Их анализ показывает, что определение понятия система изменялось не только по форме, но и по содержанию.

Приведем некоторые примеры. Так, под системой понимается:

- «Комплекс элементов, находящихся во взаимодействии» (Л. Берталанфи);

- «Нечто такое, что может изменяться с течением времени», «любая совокупность переменных..., свойственных реальной логике» (Р. Эшби);

- «Множество элементов с соотношением между ними и между их атрибутами (Холл А., Фейдшин Р.)»;

- «Совокупность элементов, организованных таким образом, что изменения, исключения или введение нового элемента закономерно отражаются на остальных элементах» (Топоров В.Н.);

- «Взаимосвязь самых различных элементов», «все состоящее из связанных друг с другом частей» (С. Бир);

- «Отображение входов и состояний объекта в выходных объекта» (М. Месарович).

В первом приближении можно придерживаться нормативного понятия системы.

В научной литературе имеется множество определений этого понятия. В философском теоретико-познавательном смысле система есть способ мышления как способ постановки и упорядочения проблем. В научно-исследовательском понимании система представляет собой общую методологию исследования процессов и явлений, отнесенных к какой-либо области человеческих знаний, в качестве объекта системного анализа. В проектном понимании система представляется как методология проектирования и создания комплексов методов и средств для достижения определенной цели. В наиболее узком, инженерном смысле система понимается как взаимосвязанный набор вещей (объектов) и способов их использования для решения определенных задач.

В Советском энциклопедическом словаре система определяется как множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство.

Система представляет собой совокупность элементов (объектов, субъектов), находящихся между собой в определенной зависимости и составляющих некоторое единство (целостность), направленное на достижение определенной цели.

Система может являться элементом другой системы более высокого порядка (надсистема) и включать в себя системы более низкого порядка (подсистемы).

Таким образом, понятия "элемент", "подсистема", "система", "надсистема" взаимно преобразуемы: система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка, а элемент - как система (при углубленном анализе).

Можно выделить четыре основных свойства системы:

- система есть, прежде всего, совокупность элементов, которые при определенных условиях могут рассматриваться как системы;

- наличие существенных связей между элементами и (или) их свойствами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами не входящими в данную систему. Под существенными связями понимаются такие, которые закономерно, с необходимостью определяют интегративные свойства системы. Указанное свойство отличает систему от простого конгломерата и выделяет ее из окружающей среды;

- наличие определенной организации, что проявляется в системе энтропии (системе неопределенности, хаоса), системы по сравнению с энтропией системообразующих факторов, определяющих возможность создания системы, число существенных связей, которыми может обладать элемент, число квантов пространства и времени;

- существование интегративных свойств, т.е. присущих системе в целом, но не свойственных ни одному из ее элементов в отдельности. Их наличие показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не окружают их полностью. Т.е. система не сводится к простой совокупности элементов, и, расчленяя систему на отдельные части, нельзя познать все свойства системы в целом.

Вопрос о сущности и формах существования жизни по сей день является предметом оживленных дискуссий. Однако практически все исследователи, следуя идеям Ф.Энгельса, сходятся во мнении, что жизнь имеет системный, целостный характер.

Ф.Энгельс: «Живая система, организм – это движение таких тел, в которых одно от другого неотделимо. Ибо организм есть, несомненно, высшее единство, связывающее в себе в одно целое механику, физику и химию, так что эту троицу нельзя больше разделить».

При этом живая система, обладая определенными компонентами, структурой, функциями и взаимодействия со средой, характеризуется новыми – системными, интегративными качествами, которые присущи образующим ее компонентам.

Идею системности, целостности живого четко выразил американский биохимик А.Сент-Дьерди: «две системы, составленные вместе определенным образом, образуют новую единицу, систему, свойства которой не аддитивны и не могут быть описаны посредством свойств составляющих. Как точки относятся к буквам, буквы – к словам, слова – к предложениям и т.д., так атомы соединяются в молекулы, молекулы – в органеллы, органеллы – в клетки и т.д.»

Иногда именно живую систему называют «структурой». Б.М.Медников: «Жизнь – это активное, идущее с затратой энергии поддержание и воспроизведение специфической структуры». (Медников Б.М. Аксиомы биологии. – М., 1982. – 12 с.)

Н.К.Кольцов: Живой организм представляет собой единую целостную систему, части которой обладают иными свойствами, чем все целое. Он выступал против механистических теорий, которые использовали термин «живое вещество».

Кольцов выделял признаки жизни, а организм – как совокупную целостность этих признаков (признаки мы перечислим ниже – их на сегодня выделяют по разным данным от двух-трех до десятков). Но ни в одном из этих признаков в отдельности невозможно найти живой организм как самостоятельную целостную систему. Только все они, вместе взятые, позволяют отличать живые системы от неживых.

Проблема иерархичности живых систем разрабатывалась рядом зарубежных (Л.Берталанфи, П.Вейсс, К.Гробстайн, У.Уивер и др.) и отечественных (И.П.Павлов, И.И.Шмальгаузен, В.А.Энгельгардт и др.) ученых.

Энгельгардт отмечал, что с точки зрения системного принципа, «жизнь – это прежде всего система систем, в которой отчетливо выражено не параллельное, а последовательное сочетание». Этим создается возможность организации по принципу иерархической подчиненности: каждый более высокий уровень иерархии оказывает направляющее воздействие на нижележащий, подчиняет его себе, своим функциям, преобразует его, порождает в компонентах этого уровня новые свойства, которые в изолированном состоянии им не присущи.

В живых системах т.о. имеет месть иерархический контроль, который осуществляется путем прямых (снизу вверх) и обратных (сверху вниз) связей. В неживых системах эта черта (т.е. двусторонность связей) гораздо менее выражена.

Системное единство каждого из уровней живого в немалой степени обеспечивается процессом биологического узнавания. Эти силы сами по себе слабы, но мощны своей многочисленностью и многообразием.

Например:

- преобразование и передача генетической информации определяется специфическим узнаванием между белками-ферментами и нуклеиновыми кислотами;

- иммунологическое узнавание клетками «своего» и «чужого» - «свое» ассимилируется, а «чужое» - отторгается;

- посредством феромонов (специфических соединений), действующих часто на значительные расстояния, организмы узнают друг друга.

Дата добавления: 2014-01-03