Закономерности самоорганизации

- О отбору систем и механизмов с благоприятными свойствами из большого числа возможных конкурентных процессов;

- О стабильности системы при случайной ошибке в процессе репродукции как источнику новых структур, механизмов и информации;

- О обработке информации, т.е. способности к ее созданию, хранению, воспроизведению и использованию;

- О оптимизации и адаптации, способности подстраиваться к изменяющимся внешним условиям, существованию критериев оптимизации;

- <> морфогенезу, т.е. формообразованию системы и ее органов;

- О образованию эталонов с тенденцией к увеличению многообразия и сложности;

- О ветвлению, т.е. все более сильному расщеплению реального и в еще большей мере потенциального пути эволюции;

- О сетевой структуре с тенденцией к образованию все более сложных соотношений и зависимостей между подсистемами;

- О единству действия необходимых и случайных факторов;

- О дифференциации, специализации и распределению функций подсистем;

- О объединению систем путем соединения в целое все более возрастающей сложности и все большей потенции к действию;

- О иерархическому строению систем, элементы которых вложены один в другой (существование параметров порядка);

- О ускорению эволюции, т.е. постоянному нарастанию средней скорости эволюционного процесса вследствие механизмов обратной связи.

Этот перечень можно легко продолжить.

2.2. Особенности эволюционного процесса

     Одна  из существенных черт глобальной эволюции - подобие явлений в системах, на первый взгляд совершенно различных. Например, обнаружена аналогия качественных переходов при эволюционных процессах с фазовыми переходами в термодинамике. Проиллюстрировать это положение можно на примерах из физики и экологии (рис. 11.4 и 11.5). Пусть биологические виды занимают на определенной территории одну экологическую нишу. При появлении нового вида, который существенно лучше использует ту же нишу, наступает фаза перехода от сосуществования к полному вытеснению исходных видов (рис. 11.4, а, б). Отметим общие свойства такого рода процессов: состояния 1 и 2 разделены переходной областью конечной величины; в переходной области состояния (виды) отличимы друг от друга; симметрия относительно использования видами экологической ниши не должна нарушаться; скачкообразный переход может быть обойден, например, с помощью медленного улучшения селекционной ценности таксона 1 до ценности таксона 2. Аналогичными свойствами характеризуется и такой, например, термодинамический фазовый переход, как переход вода - пар. На рис. 11.4, в для сравнения представлен график изменения термодинамического потенциала -Q = р V функции объема.Другой существенный для эволюции процесс - специализация, дифференциация или распределение функций (рис. 11.5, а). Например, такой процесс реализуется, когда один вид использует две экологические ниши, но в ходе эволюции одна часть вида специализируется по отношению к одной нише, Другая часть - к другой, пока не образуются два различных вида. Поскольку при этом ресурсы обеих ниш используются с разделением функций, становится возможным быстрое улучшение приспособленности (рис. 11.5, б).

     В подобных случаях удается установить следующие свойства: переход происходит в деленной точке, отмечаемой прекращением образования смешанного потомства; с наступлением перехода нарушается симметрия использования ниш подвидами;

     в точке перехода оба состояния совпадают. Такой переход аналогичен кинетическому переходу, например, как в лазере (рис. 11.5, в).

     Обратимся к рис. 11.6. На нем отмечена еще одна существенная особенность процессов эволюции - ветвление. Наглядное описание этого свойства дает теория графов. Например, если вершинам графа поставить в соответствие виды некоего рода или класса, возникавшие в ходе эволюции жизни на Земле, и соединить ребрами (стрелками) виды, произошедшие друг от друга, то результатом будет особого вида ориентированный граф - древо эволюции. Оно обладает рядом специфических свойств: у такого древа всегда одно начало и в большинстве случаев несколько концов, соответствующих вымершим или ныне живущим видам; циклические последовательности предок - потомок наблюдаются лишь в исключительных случаях (например, у вирусов гриппа); у такого графа не существует сходящихся подграфов, поскольку по определению исключается перенос генетической информации между различными видами одного поколения, а происхождение одного вида от другого означает восприятие генетической информации.

     Картина изменяется при переходе от видов  к расам или подвидам. Если информационный обмен возможен, то возникают сходящиеся ветви, т.е. достигается существенный прогресс в эволюции. Разумеется, не случайно, что при этом возникают речевые структуры. Передача информации с помощью языка -существенный фактор высших ступеней эволюции. Возникновение и распространение естественных языков также может служить примером процесса эволюции. На древе эволюции естественных языков отмечено сильное ветвление.

     Таким образом, эволюционно-синергетическая  парадигма отражает направленность развития мирового целого на повышение  своей структурной организации. Вся история Вселенной - от момента сингулярности до возникновения человека и развития общества - предстает как единый эволюционный процесс на основе процессов самоорганизации. Важную роль в парадигме универсального эволюционизма играет идея отбора. Все новое возникает как результат отбора наиболее эффективных формообразований, неэффективные новообразования отбраковываются. В настоящее время эволюционно-синергетическая парадигма - важнейшая в естествознании. С одной стороны, она дает представление о мире как о целостности, позволяет видеть законы и явления в их единстве, а с другой -ориентирует естествознание на выявление конкретных закономерностей самоорганизации и эволюции материи на всех ее структурных уровнях.

     В заключение заметим, что в мир далеко еще не познан. Многие явления природы не получили научного объяснения и потому носят загадочный, таинственный характер. Так, не исследованы в достаточной мере явления в различных оболочках Земли (литосфере, атмосфере и т.д.), законы макроэволюции и многое другое. Но было бы наивно полагать, что естествознание может сразу решить все проблемы познания. Естествознание - не завершенное здание, а целенаправленная деятельность человечества. Поэтому можно полагать, что непознанное сегодня будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие предпосылки. Однако на смену одним непознанным вопросам придут другие, не менее интересные и загадочные. 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     В заключение заметим, что в мир  далеко еще не познан. Многие явления  природы не получили научного объяснения и потому носят загадочный, таинственный характер. Так, не исследованы в достаточной мере явления в различных оболочках Земли (литосфере, атмосфере и т.д.), законы макроэволюции и многое другое. Но было бы наивно полагать, что естествознание может сразу решить все проблемы познания. Естествознание - не завершенное здание, а целенаправленная деятельность человечества. Поэтому можно полагать, что непознанное сегодня будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие предпосылки. Однако на смену одним непознанным вопросам придут другие, не менее интересные и загадочные.

     Разработкой теории самоорганизации занимаются несколько научных дисциплин:

1. Термодинамика  неравновесных (открытых) систем.

2. Синергетика.

3. Теория  катастроф.

     Образование упорядоченных структур, происходящие не за счет действия внешних сил (факторов), а в результате внутренней перестройки  системы, называется самоорганизацией. Самоорганизация - фундаментальное понятие, указывающее на развитие в направлении от менее сложных объектов к более сложным и упорядоченным формам организации вещества.

В каждом конкретном случае самоорганизация  проявляется по-разному, это зависит  от сложности и природы изучаемой  системы.

     Процессы  самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в частности противоположной направленности, и могут в отдельные фазы существования системы как преобладать над последними (прогресс), так и уступать им (регресс). При этом система в целом может иметь устойчивую тенденцию или претерпевать колебания к эволюции либо деградации и распаду.

     Самоорганизация может иметь в своей основе процесс преобразования или распада  структуры, возникшей ранее в  результате процесса организации.  

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 2004.
2. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 2006.
3. Моисеев Н. Экология М.: Молодая гвардия, 1988.
4. Рубин А.Б. Термодинамика биологических процессов. М.: Изд-во МГУ, 1984.
5. В.П Бондарев «Концепции современного естествознания»
6. http://lib.socio.msu.ru/