Информационные системы и феномен жизни

Коштоев В. В.

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, одновременного генезиса ФС и ЖС.

Гипотезу

о изначальном, параллельном существовании ФС и ЖС можно согласовать 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 предположить и другой, более "фантастический" вариант. Допустить, что до "Большого взрыва" было "НЕЧТО" с максимальной организацией, а после возникновения Вселенной идет глобальный процесс уменьшения организованности, который сопровождается локальными процессами (может быть циклическими) возрастания организации материи, т.е. прогрессивной (с нашей точки зрения) эволюцией ЖС.

Главное, специфическое качество ИС, а следовательно и ЖС, заключается 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 писал, 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 достаточной степенью достоверности, что известные нам ЖС - это частный, а может быть даже исключительный, случай структурной (физической) реализации таких 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 полимеры: белки, нуклеиновые кислоты и т.д. В настоящее время в науке считается (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 утверждение, по всей вероятности, основано на рассуждениях "от обратного". Такой метод часто используется в научных умозаключениях. С онтологической точки зрения отказ от такого утверждения представляется более перспективным.

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, фундаментальные 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" фантастических 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 чего 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 новую длительную стадию эволюции. В таком варианте, информация, т.е.ЖС никогда не пропадает, а имеет место бесконечный циклический процесс преобразования форм, физической основы ЖС. Естественно, в этой гипотезе отсутствует 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 придерживается также той точки зрения, что генетический аппарат клетки не влияет на ее содержание, он строит ячейки памяти, еще не заполненные информацией, которая вводится в них от каких-то внешних источников, в частности, может быть от других клеток.

Подведем предварительные итоги обсуждения проблемы генезиса ЖС. В настоящее время можно считать, что существует две основные гипотезы, определяющие выбор стратегического направления поиска решения этой проблемы:

1. ЖС возникли в процессе прогрессивной эволюции ФС с постепенным накоплением 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 фундаментальные формы материи.

Более достоверной представляется вторая гипотеза, но неправомочность первой также имеет конечный уровень достоверности. Отсюда следует необходимость дальнейших разработок в обоих направлениях. Но, как уже отмечалось, при разработке второго направления обосновано использование методологических принципов таких наук как кибернетика, информатика, математическая логика и т.д.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что ввод информационной компоненты в причинную основу процесса развития, эволюции, снимающий многие существенные проблемы первого варианта гипотезы, снижает достоверность этого варианта и в итоге приводит ко второму варианту решения проблемы генезиса живого. А из этого варианта однозначно следует достоверность идеи возникновения жизни на Земле в результате "глобальной направленной панспермии", 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 соответственно большим объемом потенциально возможной передачи информации. Конечно при условии, если только правильно положение, что генетическая информация записывается только в ДНК.

Если ЖС все-таки возникли в результате развития ФС, развития имеющего чисто стохастическую природу (хотя, как уже отмечалось, вероятность такого события практически равна нулю, а о функциональной компоненте пока нет основания говорить), то резко возрастает вероятность (становится почти достоверным) того, что ЖС характерны только для Земли и, что Человеческое 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 астрономических системах становится практически достоверным, а человек, как ЖС определенного уровня иерархии, по всей вероятности, может занять достаточно 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 ростом сложности ЖС (ИС), с увеличением ее тезауруса, увеличивается количество способов ее поведения в ответ на разнообразные внешние воздействия, т.е. увеличивается ее стабильность во времени или длительность характерного времени жизни. Количество способов поведения ЖС определяется не только заданным, исходным числом соответствующих функциональных свойств ЖС, но и числом вырабатываемых ею новых адекватных способов поведения. Это свойство ЖС и определяет ее адаптирующие способности. Новые способы поведения - это новые функциональные свойства ЖС. Поэтому свойство адаптации предполагает возможность изменения с необходимой скоростью соответствующих элементов и связей ЖС. Если сопоставить определения понятий эволюции и адаптации, то можно предположить определенную иерархическую взаимосвязь между ними: