Kitabı oku: «На переломе эпох: выбор стратегии созидания будущего», sayfa 9

Однако сама по себе приспособленность не является достаточным условием повышения устойчивости, которая определяется целой совокупностью факторов. Дело в том, что и наиболее приспособленные виды могут нарушать равновесие в экологической системе, и это приведет к разрушению устойчивости. Например, более совершенная организация хищника (увеличение его размеров) может стать причиной уничтожения растительноядных животных, что в итоге повлечет за собой вымирание этого вида хищника. М. И. Будыко высказывает предположение, что критерий, определяющий действие естественного отбора, не обязательно соответствует увеличению численности особей данного вида, если оно снижает устойчивость экологической системы¹⁷⁹.

Таким образом, устойчивость экологических систем – важнейшее условие органической эволюции. Естественный отбор направлен на сохранение организмов, эволюция которых повышает устойчивость экологических систем, выступающих в качестве объекта длительного филогенетического развития.

На уровне популяций и видов действует естественный групповой отбор, ведущий к поддержанию на известном уровне их устойчивости. Отбор способствует сохранению и развитию признаков, обеспечивающих выживание и размножение особей, обладающих этими признаками. Существует два способа, описанные Дж. Смитом, посредством которых осуществляется повышение устойчивости экосистемы. Устойчивость экосистемы в целом есть результат получения селективного преимущества отдельными организмами под действием отбора. При этом возможны два основных механизма данного процесса.

В соответствии с первым механизмом достижение устойчивости зависит главным образом от того, получают ли отдельные особи какое-либо преимущество в борьбе за существование. В некоторых случаях оказывается, что по мере увеличения численности двух сосуществующих видов интенсивность отбора изменяется в сторону повышения устойчивости, т. е. отбор приобретает стабилизирующее действие. Сущность второго механизма сводится к тому, что отбор благоприятствует выживанию целых популяций (групповой отбор) и способствует экологической устойчивости сообществ¹⁸⁰.

Устойчивость экологической системы достигается и путем «исключения видов», т. е. тех видов, которые попадают в сложившуюся экосистему. Виды, населяющие ту или иную территорию, в любой момент времени образуют достаточно устойчивую экосистему. Те же виды, которые не могут приспособиться к данной сложившейся обстановке, исключаются из нее. Это утверждение вытекает из закона, установленного Г. Ф. Гаузе, согласно которому никакие два вида, имеющие сходные экологические потребности, не могут сосуществовать в одном и том же местообитании в течение длительного времени. Следовательно, если два вида идентичны в качестве ограничивающих факторов, то ни одна экосистема, в которую входят эти виды, не может быть устойчивой.

В широком смысле основными признаками нарушения устойчивости экологических систем могут быть как внутренние причины, определяемые особенностями взаимодействия слагающих систему элементов, так и внешние, обусловленные особенностями воздействия факторов окружающей среды. Выяснение этих причин имеет важное значение при рассмотрении вопроса о степени устойчивости экосистем, что в свою очередь является необходимым условием определения предельно допустимых нагрузок на окружающую среду.

Устойчивость динамических систем тесно связана с их сложностью. К. Уатт пришел к выводу, что устойчивость экосистем на любом трофическом уровне, во-первых, возрастает с увеличением числа конкурирующих видов на данном трофическом уровне; во-вторых, снижается с уменьшением числа конкурирующих видов, питающихся видами, составляющими этот уровень; в-третьих, снижается с уменьшением доли среды, содержащей потребную пищу¹⁸¹.

Следовательно, устойчивость не всегда есть результат возрастающей сложности, что, однако, не исключает сказанного о повышении устойчивости в результате увеличения числа видов в экосистеме. Под действием различных экологических факторов преимущество в борьбе за жизнь получают те организмы, которые наиболее приспособлены к внешним условиям.

Любое усложнение системы увеличивает вероятность повреждений и отказов, однако в живой природе этот недостаток устраняется за счет образования новых страхующих систем, а также с помощью новых регулирующих устройств. В свою очередь эти системы, обеспечивающие надежность функционирования, также подвергаются действию повреждающих факторов, что ведет к дальнейшему усложнению системы. Мерой сложности системы является разнообразие составляющих ее компонентов, и потому сама сложность достигается в основном за счет увеличения числа различных элементов и разнотипных связей между ними. В эволюции живой природы сложность формировалась на основе физико-химических закономерностей, ведущих к образованию устойчивых форм в ходе естественного отбора. Процесс перехода к таким формам, по мнению У. Р. Эшби, требует неизменности и детерминированности физической системы, и потому ответ на вопрос о происхождении жизни и разума связан не с поиском конкретного материального субстрата, а лишь с тем, «что динамические законы процесса должны быть неизменными, т. е. что система должна была быть изолированной. В любой изолированной системе неизбежно развиваются жизнь и разум»¹⁸². Возникновение жизни тесно связано с ее устойчивостью, а усложнение предстает как противоречивый процесс увеличения разнообразия и установления целостности и интегрированности живых систем.

Изобретение нового, как бы оно ни было само по себе важно без придания ему устойчивости, без стабильности и включения его в уже существующие функциональные связи – это еще не прогресс¹⁸³. Усложнение организации живых систем – наиболее характерная черта прогрессивной эволюции. В историческом развитии органических форм наряду с усложнением происходит и упрощение структурной организации, причем упрощаются не только второстепенные компоненты целого, но и его существенные стороны. Возникновение сложного из относительно простого в ходе прогрессивной эволюции требует соответствующих условий, важнейшими среди которых являются наличие относительно простых компонентов, их способности к образованию связей, а также энергии, обеспечивающей взаимодействие между компонентами, и условий, способствующих стабильности вновь образующихся живых систем¹⁸⁴.

Все эти условия сопутствовали появлению жизни на нашей планете и привели к становлению ее высших форм, образующих различные формы организации, каждая из которых подчиняется особым законам. В частности, появлению живых организмов предшествовало наличие аминокислот, азотистых оснований, минеральных веществ и других органических соединений, которые, взаимодействуя друг с другом, приводили к образованию сложных комплексов – протоорганизмов, обладающих устойчивостью к внешним воздействиям. На основе прогрессирующего усложнения организации стало возможным появление самовоспроизводящих систем. «Только при определенной степени сложности, – писал Н. Винер, – возможны существенные и активные явления жизни»¹⁸⁵. Следовательно, определенная степень сложности – необходимая предпосылка развития жизни и обеспечения ее стабильности.

Важным фактором в поддержании устойчивости индивидуального развития является множественное обеспечение и дублирование многих жизненно важных функций. На клеточном уровне – это генные дупликации, полигения, множественная обусловленность формообразовательных реакций, диплоидность, доминантность нормы, сбалансированность генетической системы, морфогенетические взаимозависимости, сложность системы морфогенетических корреляций и др. На популяционно-видовом уровне множественное обеспечение функций жизнедеятельности достигается за счет образования видов с несходными пищевыми потребностями, как например, разделение млекопитающих на растительноядных и хищных.

Таким образом, наличие избыточности на уровне живого гарантирует надежное функционирование живых систем. Структурная избыточность сложных динамических систем выражает их внутреннее разнообразие. Аналогом последнего на уровне популяции выступает резерв внутривидовой наследственной изменчивости особей данной популяции, обеспечивающий ее эволюционную пластичность и отбор, приводящий в итоге к возникновению организмов, устойчивых к новым условиям существования.

На биогеоценотическом уровне выражением внутреннего разнообразия служит богатство видового разнообразия, приводящее к стабильности экологических систем. Под влиянием человеческой деятельности данное разнообразие повсеместно снижается, и поэтому стабильность природных систем нарушается. В антропогенных ландшафтах деятельность человека должна быть направлена на достижение высокой продуктивности и предельно возможной стабильности. Этого, по мнению С. С. Шварца, можно достичь путем оптимального сочетания живых компонентов биогеоценоза, основанного на обогащении биоценоза новыми видами, путем подбора состава сообществ, увеличения их компонентов и межвидовых связей и т. п. Если до сих пор биоценоз обогащался путем акклиматизации животных и растений в новой среде обитания и путем увеличения численности видов, представляющих непосредственную ценность, то в будущем необходимо создавать разнообразные биогеоценозы, обладающие достаточной стабильностью¹⁸⁶.

Кроме того, необходимо учитывать сложный характер механизмов саморегуляции на биоценотическом уровне. При уменьшении видового разнообразия экосистем их стабильность поддерживается благодаря включению популяционных механизмов доминирующих видов, природа которых недостаточно изучена. Сложные динамические системы характеризуются процессами постоянной борьбы противоположностей: устойчивости и изменчивости.

Именно такими системами являются природные биогеоценозы, способные восстанавливать свою организацию при различного рода нарушениях. Устойчивость биогеоценоза есть результат длительного исторического развития, в ходе которого происходил отбор таких компонентов, которые обеспечивали нормальное функционирование всей системы в целом. В то же время в развитии биогеоценозов всегда происходили постоянные изменения, обусловленные взаимодействием их компонентов. Диалектически противоречивое единство сохранения и изменения – важное условие обеспечения жизни, закономерность ее эволюции.

Перечисленные факторы поддержания устойчивости – исключительная сложность структуры живых систем, их иерархичность, наличие разнообразия видовых форм, дублирующих и страхующих элементов, равным образом как и способность организмов к индивидуальной приспособляемости, наличие гомеостатических механизмов, позволяющих высшим формам жизни существовать в условиях изменяющейся внешней среды, наконец, наличие организмов с принципиально различными способами освоения среды обеспечили стабильность биосферы.

Однако под влиянием человеческой деятельности эта стабильность повсеместно нарушается. Высокие уровни промышленного загрязнения, особенно в высокоразвитых странах, сопровождающиеся выделением в атмосферу углекислого газа, сернистого ангидрида, свинца и многих других химических вредных веществ, настолько значительны, что естественные механизмы саморегуляции уже не способны справиться с их поглощением. Стойкое химическое загрязнение нарушает механизмы самоочищения, ведет к уничтожению высших форм жизни, способствует бурному размножению низших (бактерии, сине-зеленые водоросли), которые приводят к нарушению экологического равновесия в биосфере. Поэтому важнейшей задачей в области охраны окружающей среды является определение допустимой меры загрязнений, разработка таких методов производства, которые не нарушали бы допустимый порог устойчивости биогеоценозов. Выявление причин обеспечения устойчивости на уровне биосферы – необходимая предпосылка оптимизации взаимодействия общества и природы.

3
Диалектика устойчивости и изменчивости в живой природе

3.1. Устойчивость как существенная сторона развития

Отличие диалектической концепции развития от метафизической состоит прежде всего в том, что она обращает внимание на познание источника движения, в качестве которого выступают противоречия, присущие всем формам движения материи. В реальных процессах нельзя выделить ни «чистого изменения», ни «чистого сохранения», обе эти стороны взаимосвязаны и взаимодействуют между собой. Устойчивость исключает изменение и в то же время предполагает его и наоборот, и в силу наличия внутреннего противоречия эти противоположности взаимодействуют и переходят друг в друга.

Любой процесс изменения имеет место лишь тогда, когда предмет сохраняет свои некоторые стороны, т. е. продолжает существовать как таковой. Изменяется лишь то, что одновременно исчезает и сохраняется, что содержит в себе единство изменчивости и устойчивости.

Изменчивость и устойчивость находятся в диалектическом единстве друг с другом и содержат в себе как момент тождества, так и различия. В определенной мере тождество выражает равновесие, равнодействие, сохранение, повторяемость, соразмерность и т. п. Тождество обозначает процесс образования сходства в различном и противоположном. Поэтому оно не существует вне различия, присутствует только в определенных отношениях и возникает при определенных условиях.

Тождество вещи с собой предполагает в то же время отличие от всего другого и не существует вне различия. Тождество изменяющегося объекта означает, что он в течение некоторого времени сохраняет свои основные закономерности, элементы структуры, связи и т. п., т. е. свои наиболее существенные стороны, присущие ему как данному объекту. Само развитие можно представить как тождество в различии или различие в тождестве, как сохранение за счет изменений.

Развитие, являясь выражением изменения и движения материи, обладает всеобщностью и характеризуется направленными и необратимыми качественными преобразованиями материальных систем. В этом и проявляется единство устойчивости и изменчивости, отражающее переход из одного устойчивого состояния в другое. Понимание же развития как просто переход из одного качественного состояния в другое нельзя признать обоснованным, поскольку не всякое качественное изменение является развитием. Так, переход из одного агрегатного состояния в другое (замерзание воды, плавление железа и т. п.) вряд ли можно назвать развитием. Развитие предполагает прежде всего такие качественные изменения, в ходе которых происходит усложнение структур, изменение качественной определенности системы. Оно обнаруживает преобразование организации, связанной с повышением целостности и устойчивости систем, сменяющих друг друга в историческом процессе.

Улучшение материальных систем – сложный процесс, выступающий в виде интегрального, закономерного изменения качественного состояния системы как единого целого. Понимание развития как сложного, интегрального процесса с устойчивой структурой выражает взаимосвязь изменчивости и устойчивости. Эта взаимосвязь основана на признании того, что устойчивость организации есть результат исторического развития. Организация субстрата развития – предпосылка становления нового качества, обусловленного преемственностью. Как отмечает В. И. Кремянский, «образования каждой последующей ступени возникают не посредством замены или абсолютного разрушения свойств, доминирующих на предыдущей ступени, а на основе их сохранения, преобразования и разностороннего развития; входя в новую основу качественной специфичности формаций более высшей ступени, старые элементы, свойства и отношения более или менее глубоко изменяются, подчиняясь новым отношениям и свойствам»¹⁸⁷. Развитие как процесс образования нового покоится на сохранении основы, т. е. сохранении некоторых элементов старого, их перекомбинации и интеграции в новую структуру целостного процесса. Поэтому преемственность является той внутренней основой, которая определяет в развитии переход от одного устойчивого состояния к другому.

Поступательное движение представляет собой тип изменений, которые имеют направленный характер. Направленность означает упорядоченность изменений, выражающихся в наличии определенной связи и преемственности отдельных стадий развития, и обусловлена единством сохранения и изменения.

Развитие охватывает процессы, происходящие на уровне неорганической, органической и социальной форм движения материи, и имеет свою специфику на том или ином уровне. Процессы развития в неорганической природе включают явления изменения объектов неживой природы, космических тел и выражают глубокие качественные превращения. Все более утверждаются теоретические представления о том, что космические объекты возникают в результате фрагментации плотных и сверхплотных тел¹⁸⁸. В ходе развития возникают и последовательно сменяются различные состояния космических объектов в Метагалактике, характеризующиеся определенной направленностью и необратимостью протекающих процессов. Необратимость – одна из характерных особенностей развития космических объектов в соответствии с законами термодинамики. При этом в одних случаях разность между энтропией системы и ее максимальным значением убывает (так называемая восходящая ветвь развития), в других эта величина возрастает (нисходящая ветвь развития)¹⁸⁹. Понятие развития в неорганической природе выражает процессы изменения отдельных актов преобразования, лишенных четко выделенной преемственности организации структур. Напротив, на уровне живого преемственность организации – важное условие биологической эволюции. С возникновением двух основных свойств живого – наследственности и изменчивости – появился новый способ изменения живого – естественный отбор, определивший многообразие живых систем. Преемственность в свою очередь, связанная с удержанием положительного, предопределяет направленность развития и выражает объективную, необходимую связь между новым, зарождающимся, и старым, отмирающим. Единство наследственности и изменчивости на уровне биологической формы движения материи есть выражение единства устойчивости и изменчивости в развитии.

Совершенствование социальной формы движения осуществляется по законам более высокой формы движения, законам общественным. Переход общества из животного состояния в социальное совершился благодаря труду, сознанию и коллективным формам жизнедеятельности. Совместный труд, общественное производство привели к формированию человеческого общества, его объединению в устойчивые коллективы. Подчеркивая качественное различие истории развития природы и истории развития общества, Ф. Энгельс отмечал, что «в истории общества действуют люди, одаренные сознанием, поступающие обдуманно или под влиянием страсти, стремящиеся к определенным целям. Здесь ничто не делается без сознательного намерения, без желаемой цели»¹⁹⁰. Человек, следовательно, противостоит животному как сознательное и производящее существо существу несознательному и потребляющему. Именно в этом качественная специфика отличия законов развития общества. «Практическое созидание предметного мира, переработка неорганической природы есть самоутверждение человека как сознательного – родового существа… Животное, правда, тоже производит. Оно строит себе гнездо или жилище, как это делают пчела, бобр, муравей и т. д. Но животное производит лишь то, в чем непосредственно нуждается оно само или его детеныш; оно производит односторонне, тогда как человек производит универсально; оно производит лишь под властью непосредственной физической потребности, между тем как человек производит даже будучи свободен от физической потребности, и в истинном смысле слова только тогда и производит, когда он свободен от нее; животное производит только самого себя, тогда как человек воспроизводит всю природу; продукт животного непосредственным образом связан с его физическим организмом, тогда как человек свободно противостоит своему продукту»¹⁹¹.

Именно в производстве и через него раскрывается активное отношение человека к природе, а само оно становится всеобщим принципом общественной жизни и общественной истории. Иное дело, что эта активность зачастую носит разрушительный характер для среды обитания человека и привела к негативным экологическим последствиям.

Во всех формах движения материи, следовательно, устойчивость выступает как существенная сторона развивающихся систем, ибо развитие как процесс перехода из одного состояния в другое предполагает наличие постоянства существования, т. е. устойчивости. Устойчивость утверждает себя через свою противоположность, изменчивость – через отрицание ею самое себя. Поэтому устойчивость в известном смысле является проявлением изменчивости. Данное утверждение через отрицание есть тождество противоположностей, единство утверждения и отрицания. «Устойчивость “входит” в движение даже в том смысле, что смена свойств, состояний и отношений (изменчивость) всегда присуща движению, т. е. сама смена (наличие изменчивости) является определенной устойчивостью»¹⁹². При всяком изменении системы внутри ее структуры сохраняется и остается неизменным определенный комплекс элементов, благодаря чему осуществляется преемственность в развитии.

Любой процесс развития связан с сохранением своей основы, т. е. устойчивость выступает как существенная сторона развития. В ходе развития претерпевают изменения как внешние, так и внутренние связи, и отношения, существующие в системе, что приводит к ее преобразованию.

Уже само существование системы обусловливает наличие в ней противоречий, которые в процессе развития преодолеваются во внутренней борьбе противоположностей.

Структура диалектического противоречия включает многообразную целостную систему отношений его сторон, в которых выражены всеобщность противоречия и его отдельные конкретные моменты существования, его изменчивость и устойчивость. Единство, взаимополагание, взаимоотношение, сосуществование выражают устойчивость, а взаимоисключение, взаимоотрицание, борьба противоположностей – изменчивость. Противоположности, из которых складывается противоречие, противостоят друг другу как положительная и отрицательная стороны. При этом положительная сторона направлена на сохранение системы, а отрицательная – на ее изменение. Положительное и отрицательное любого процесса развития направлены либо на созидание, либо на разрушение.

В процессах развития одна из сторон противоречия связана всегда с сохранением системой данного состояния, другая же направлена на его изменение. И вместе с тем любое противоречие имеет многообразные формы своего движения и разрешения. Раскрыть сущность противоречия – значит выявить форму, в которой оно осуществляется. Качество и количество также выступают как противоположности, а их единство, борьба и есть противоречие, вскрывающее механизм осуществления развития.

Качество выражает в системе то, что обусловливает ее свойства, структуру и целостную взаимосвязь всех ее сторон, обеспечивающих существование системы как таковой, а также обозначает совокупность свойств, указывающих на тождественность вещи, на то, что она собой представляет. Момент изменения, однако, более ярко выражен в категории количества. Количество характеризуется определенной совокупностью элементов, образующих данное качество, либо степенью изменения данных элементов. Связь качества и количества выражает единство устойчивости и изменчивости. Это единство входит в понятие меры, означающей качественную границу внутренних количественных изменений системы.

Любой процесс развития есть процесс перехода количественных изменений в качественные, связанный с появлением нового. Так, процесс видообразования есть процесс постепенного накопления количественных, наследственных изменений (мутаций), их переход в качественные, приводящий к образованию нового вида. Устойчивость выступает в виде преемственности в развитии, с сохранением положительного. Процессы развития могут повторять пройденные уже ступени, но повторять их на новой основе. Прогрессивное развитие в живой природе сопровождается частичными возвратами (регресс) и повторениями (конвергенция). Возникновение нового приводит к тому, что всякий прогресс в органическом развитии является вместе с тем и регрессом, ибо он закрепляет одностороннее развитие и исключает возможность развития во многих других направлениях. Поэтому каждый новый этап в развитии живых существ не есть простое повторение пройденных уже ступеней, а означает создание подлинно новых необратимых форм.

Процесс перехода от старого к новому в развитии и выражает противоречивое единство изменчивости и устойчивости, которое характеризует все процессы материального мира, хотя и имеет свою специфику на уровне различных форм движения материи.