Файл: Никита Николаевич МоисеевЧеловек и ноосфера.pdf

В конечном итоге рост эффективности в использовании внешних ресурсов достигается, разумеется, через посред- ство естественного отбора, поскольку усвоение энергии и ве- щества оказывало определенное влияние на развитие орга- низма и, следовательно, его нервной системы. Но проследить какие-либо детали этого процесса сегодня уже невозможно.
По мере совершенствования организмов, по мере их усложнения и развития нервной системы положение начи- нает меняться, а с появлением зачатков интеллекта именно на нервную систему возлагается основная ответственность за совершенствование механизмов использования внешней ма- терии и энергии. С общеметодологической и научной точки зрения очень важно было бы понять, как линия развития си- стемы управления целенаправленной деятельностью живых существ приводит однажды к тому, что именно нервная си- стема становится решающим фактором эволюции и форми- рования компромиссов между указанными двумя тенденци- ями.
Итак, развитие жизни можно рассматривать в ракурсе тех возможностей использовать внешние ресурсы, доступ- ные организмам и видам, которые они вырабатывают в про- цессе эволюции. Конечно, до поры до времени единствен- ным источником энергии было Солнце (ролью хемосинтеза в земной эволюции на уровне нашего анализа можно пре- небречь). И вначале в распоряжении жизни был лишь один механизм использования солнечной энергии – фотосинтез с

его ничтожно малым коэффициентом полезного действия.
За те 1,5–2 миллиарда лет, которые сначала были эрой гос- подства микроскопических водорослей и плесени (прокари- отов) и которые понадобились для того, чтобы процесс само- организации смог создать механизм кислородного дыхания и его носителей – эукариотов, коэффициент полезного дей- ствия в использовании внешней энергии возрос в несколько раз.» Количество используемой энергии на единицу биомас- сы по мере развертывания эволюционного процесса непре- рывно росло. И этот рост происходил, вероятно, по экспо- ненциальному закону.
Следующим фундаментальным шагом в развитии жизни,
после того как она обрела кислородное дыхание, было появ- ление живых существ, пищей для которых стали фотосинте- зирующие растения. Такие живые существа усваивали энер- гию в гораздо больших концентрациях, нежели сами расте- ния.
Затем появились животные, которые стали питаться дру- гими животными. Это еще больше увеличило эффектив- ность использования внешней энергии.
Наконец появился человек!
Однажды он научился использовать не только энергию окружающей его живой природы, но и ту энергию, которую накопили прошлые биосферы, – ту энергию Солнца, которую использовала биота прошлых времен и сумела сохранить в
Земле в форме ископаемых углеводородов. А в самом кон-

це современного этапа истории жизни человек научился ис- пользовать и ту энергию, которую наша планета получила из космоса в период своего образования, – энергию атомного ядра.
На этом этапе развития нервная система уже сформиро- вала мозг, возник Разум. И его роль теперь уже становится определяющей.
Но вернемся снова на много миллионов лет назад – к тем временам, когда основными управляющими воздействиями,
которые могла вырабатывать нервная система, были элемен- тарные рефлексы. Информация о них сохранялась генетиче- ской памятью и передавалась по наследству. Следуя терми- нологии теории управления, нервную систему на этом этапе развития можно назвать системой управления рефлексного типа. Напомню, что этим термином (который, кстати говоря,
взят из физиологии) называют управляющие системы, в ко- торых реакция на внешние воздействия является еще доста- точно простой и однозначной функцией.
Со временем эволюционный процесс стал приобретать новые черты. Поведение животных по мере усложнения их организаций все время усложнялось. Их нервная система постепенно перестает быть рефлексной управляющей си- стемой. Это происходит потому, что связь между внешни- ми воздействиями и реакцией организма становится очень сложной, в ней появляются многие опосредствующие звенья,
перерабатывающие информацию. Среди них особое место

принадлежит способности «догадываться», которая начина- ет проявляться у многих высших животных.
В последние годы очень интересные и показательные на- блюдения были проведены этологами – специалистами в об- ласти поведения животных – над тем, как при изменении условий обитания постепенно меняется поведение отдель- ных популяций различных животных. Было установлено, на- пример, что популяция городских ворон проявляет явную склонность к «догадливости» и «изобретательности». Их удивительная способность адаптироваться к быстро меняю- щимся условиям обитания, умение «решать» задачи добыва- ния пищи с помощью достаточно сложных действий и мно- гое другое свидетельствует об их незаурядных «интеллекту- альных» способностях. Во всяком случае, их нервную систе- му никак нельзя отнести к числу рефлексных систем управ- ления.
Таким образом, на определенном этапе эволюции, задолго до появления человека, возник новый феномен самооргани- зации, обусловленный целенаправленным поведением жи- вых существ: нервная система высших животных и птиц пе- рестала быть системой управления рефлексного типа.
Забегая вперед, я хотел бы заметить, что без понимания этого феномена, то есть не поняв, как возник «алгоритм уга- дывания» и что он в действительности собой представля- ет, вряд ли можно говорить о создании искусственного ин- теллекта – даже в том случае, если наши вычислительные

устройства будут производить не миллионы, а миллиарды арифметических действий в секунду!
А пока что мы очень плохо понимаем, что представляет собой этот алгоритм. Это еще одна проблема самоорганиза- ции материи, которая встает перед биологами и специалиста- ми в области создания и использования компьютеров – про- блема, решение которой может быть очень важной не только в чисто познавательном значении, но и иметь разнообразные прикладные аспекты.
Примечание. С помощью компьютеров мы обычно решаем задачи, связанные с операциями,
производимыми над множествами дискретных величин, и при этом используем алгоритмы (чаще всего переборного типа), которые не дают ключа к пониманию механизмов отгадывания. А ворона,
догадываясь, как надо открыть клетку, в которой лежит корм, явно не использует алгоритма переборного типа.
В чем же состоит ее алгоритм отыскании решения?
Механизмы кооперации
Этот параграф, возможно, следовало бы перенести в предыдущую главу. Но, как увидит читатель, он приведет нас к необходимости резкого расширения самого представления о памяти.
Существует еще одна линия единого процесса самоор-

ганизации материи, которой современная научная картина мира обязана не меньше, нежели биологической концепции естественного отбора и борьбы за выживание. Я имею в виду способность материальных образований к кооперации.
В живом мире кооперативная деятельность столь же есте- ственна, как и внутривидовая борьба, но она встречается и за его пределами. Сегодня физики и химики находят прояв- ление кооперативного поведения и в неживой природе: ко- герентность, резонанс и т. д. Впрочем, я думаю, что в этих случаях имеет место просто неверное толкование термина
«кооперативность», хотя налицо согласованность движений объекта и возбуждающих причин.
Кооперативность поведения совместно с внутривидовой борьбой (снова единство противоположностей) пронизыва- ет и определяет весь процесс развития живой природы. Бо- лее того, по-видимому, внутривидовая борьба, стремление обеспечить гомеостазис, тенденция к использованию внеш- них ресурсов и кооперативные механизмы теснейшим обра- зом переплетены друг с другом. Все это только различные стороны одного и того же единого процесса самоорганиза- ции, его основные механизмы. Проиллюстрируем сформу- лированный тезис.
Как уже говорилось, сведения о начальном периоде жиз- ни на Земле очень скудны. Практически любое утверждение,
относящееся к этой эпохе, следует воспринимать лишь в ка- честве более или менее правдоподобной гипотезы. Одной из

таких гипотез является, например, предположение о том, что первые многоклеточные существа возникли в результате ко- операции появившихся «элементов жизни». Такое объеди- нение оказалось, видимо, более устойчивым, выжить им бы- ло гораздо легче, было легче и усваивать внешнюю энергию.
Гораздо позднее появилась взаимовыгодная возможность
«разделения труда» – отдельные составляющие, которые я назвал «элементами жизни», начали приобретать собствен- ные функции, специализироваться. В результате простые вначале объединения постепенно превратились в полноцен- ные кооперации, которые обрели свойства организмов.
В дальнейшем такие кооперативы начинают возникать и на «надорганизменном» уровне, когда происходит объеди- нение многих организмов и это объединение приобретает,
в свою очередь, свойства организма. Примерами таких объ- единений могут служить термитник или муравейник, в ко- торых кооперация превратила сообщество животных в еди- ный организм.
Историю становления человека также можно рассматри- вать сквозь призму кооперативных механизмов, как посте- пенное совершенствование кооперативных начал. В самом деле, любые зачатки трудовой деятельности – это уже прояв- ление кооперативного начала, ибо любая трудовая деятель- ность требует определенной кооперативной организации.
Другое дело, что кооперативные механизмы – это толь- ко одна из разновидностей процессов самоорганизации и ее

недостаточно для обеспечения прогрессивной эволюции, то есть эволюции, рождающей все более сложно организован- ные живые системы с одновременно растущим их разнооб- разием. Для этого утверждения естественная история дает нам большое число подтверждающих примеров, когда высо- кая активность кооперативного начала порождает чрезмер- ную устойчивость вида, препятствующую его развитию. Раз- витие и стабильность, их сочетание всегда таит противоре- чивость.
Любой процесс самоорганизации, любые более или менее устойчивые структуры – это всегда результат своеобразно- го компромисса между несколькими противоречивыми тен- денциями. Любая противоречивая или, как говорят в иссле- довании операций, конфликтная ситуация допускает бесчис- ленное множество вариантов ее разрешения.
Если в результате разрешения противоречия или кон- фликта эти термины для нас будут практически синонима- ми, одна из тенденций подавляется другой, то в большинстве случаев возникает застой – эволюционный процесс замедля- ется, а то и вовсе образуется «эволюционный тупик». Возни- кает очень устойчивая структура, практически не имеющая возможности для развития.
Только сохранение противоречий на достаточно высоком уровне способно обеспечить быстрое развитие, хотя при этом система может оказаться и не очень устойчивой, что резко увеличивает риск гибели при незначительном измене-

нии внешних условий.
Прекращение быстрого развития мы условимся называть состоянием «условной деградации». Условной – поскольку в таком состоянии вид животных все же может существовать
(практически без значительных изменений) огромные про- межутки времени. Примеры такой удивительной устойчиво- сти дают нам те же муравьи и термиты.
Термиты – это родственники современным тараканам,
сформировались как биологический вид 300–400 миллио- нов лет назад. В те далекие времена они, по-видимому, жили жизнью обычных насекомых – так, как живут, например, те же тараканы. И по-видимому, они хорошо приспособились к условиям, царившим тогда на планете. Можно сказать, даже чересчур хорошо. Именно это и заставило их, вероятно, ско- оперироваться, когда условия на Земле стали меняться. В ре- зультате возникли термитники как единые организмы, в ко- торых поддерживаются их древние привычные условия. Тер- митов потому и называют «ушедшими в землю», что внут- ри термитников, внутри тех туннелей, которые они прокла- дывают, сохраняется уровень влажности и температура то- го времени, когда они жили на поверхности Земли жизнью обычных насекомых. В термитниках все противоречия раз- решены «раз и навсегда». Индивидуальное развитие насеко- мых практически прекратилось уже сотни миллионов лет то- му назад. Кооперативный механизм их поведения обеспечил полную стабильность термитных популяций.

Случай с термитами все же достаточно редкий, может быть, и уникальный. Достаточно часто встречаются иные,
более гибкие формы кооперации. Это и косяки рыб, и ста- да животных, и стаи птиц. Например, стадо животных – это тоже своеобразный коллективный организм, которому легче добывать пищу и обороняться от врагов, чем простой сово- купности отдельных особей. У члена стада вероятность быть съеденным хищником гораздо меньше, чем у изолированной особи.
Имеются интересные наблюдения, которые показывают,
что стадо копытных животных до поры до времени вообще не боится волков. Волки ходят между пасущимися оленями и высматривают более слабых или больных. Здесь тоже име- ет место своеобразная кооперация – кооперация между хищ- никами и их жертвами.
Она полезна, например, и популяциям оленей, поскольку волки выбраковывают слабых особей. И она полезна также и волкам, которые, наметив легкую жертву, не тратят напрасно сил для погони за молодым и сильным животным.
Этологи установили и еще более замечательное свойство популяций, ведущих стадный образ жизни. Отдельные жи- вотные иногда жертвуют собой во имя стада для спасения са- мок или потомства. Такие примеры альтруистического пове- дения кажутся нам совершенно удивительными. Тем не ме- нее они достаточно типичны.
В результате кооперации складывается новый организм,