- •Общие проблемы Биокибернетики
- •Функциональные основы самоорганизации
- •Саморегуляция
- •Обратные связи в живых системах
- •Устойчивое термодинамическое неравновесие
- •Негэнтропия против энтропии
- •Иерархическая организация
- •Активность живых систем
- •Целесообразность саморегуляции
- •Цели системы биосферы и ее подсистем
- •Классификация механизмов саморегуляции
- •Некоторые общие свойства биологической саморегуляции
- •Управление дифференцировкой клеток
- •Регулирование процесса онтогенеза
- •Проблема старения и смерти
- •Изменения свойств клеток, являющиеся генетической причиной старения
- •Деструктивная форма видовой саморегуляции
Иерархическая организация
Существенной особенностью организации биокибернетических систем является их иерархическое строение. Как уже было сказано выше, любая система одновременно является элементом системы более высокого уровня, а любой элемент может также рассматриваться как система из более простых элементов. Например, хлоропласт— это элемент системы растительной клетки, сама клетка — элемент системы листа, стебля или другого органа растения, в свою очередь лист — элемент растительного организма, а растение в целом— элемент системы биоценоза.
Каждая система более высокого уровня объединяет в единое целое, прямо или косвенно подчиняет своим закономерностям все нижележащие. Верхние и нижние границы такого иерархического ряда биологической организации определяются переходом к иным категориям форм движения материи. Например, если химический элемент системы обмена веществ в клетке в свою очередь представить как систему, организованную из атомов, то это уже не биологическая, а химическая система. С другой стороны, системы жизни, связанные с деятельностью человека, выходят из рамок чисто биологических, и на них накладывают свой отпечаток социальные закономерности.
Управление в биокибернетических системах как целесообразное саморегулирование
Сложная динамическая организация биокибернетической системы требует непрерывного управления, без которого система не может существовать. Особенность этого управления состоит в том, что оно происходит па основе самоорганизации и приобретает активный характер.
Активность живых систем
Возможность поддержания определенного состояния в условиях варьирования многих переменных в саморегулирующейся на основе обратных связен системе наглядно демонстрирует гомеостат. В живых организмах способность противостоять внешним воздействиям достигает степени активного поведения.
Для живых систем, как мы уже видели выше, особенно характерны процессы саморегуляции за счет непрерывной внутренней работы создания негэнтропии и неравновесных структур. При этом система не только противодействует влиянию факторов, ведущих к ее дезорганизации, и облегчает действие факторов, благоприятствующих повышению ее организованности, но в отсутствие тех и других факторов, движимая громадным объемом внутренней организующей деятельности, может проявлять независимую от внешних условий, в данный момент обусловленную внутренними факторами так называемую спонтанную активность. Закрепление спонтанной] активности во вновь возникающих структурах дает основу явлениям развития.
Это исключительное свойство живого долгое время служило поводом для виталистических рассуждений и лишь в свете концепции современной теоретической биологии и физиологии находит свое место среди естественнонаучных понятий. Исключительная
структурная сложность и множественность обратных связей в биокибернетических системах превращает процессы управления ими в процессы внутреннего саморегулирования по собственным законам организации системы, а термодинамическая неравновесность ведет к их проявлениям в форме спонтанной активности развития.
Поскольку процессы управления в живых системах осуществляются главным образом как внутренние саморегуляторные, то они определяются в основном внутренними законами биокибернетической организации. Эти законы, как было выяснено выше, обусловливают преимущественное направление процессов преобразования системы в сторону возрастания упорядоченности и связаности ее элементов в структурном смысле и снижения значения энтропии в термодинамическом смысле. А. И. Берг считает даже, что все акты управления в кибернетических системах сопровождаются уменьшением энтропии.