Феномен науки. Кибернетический подход к эволюции

Фёдорович Турчин Валентин

Рис. 5.1. Эффект лестницы

Эффект лестницы лежит в основе многих явлений перехода малых количественных изменений в большие качественные. Возьмем, например, классическую иллюстрацию гегелевского закона перехода количества в качество — кристаллизацию жидкости при опускании температуры ниже точки плавления. Способность молекулы, колеблющейся вблизи определенного положения равновесия, удержать несколько соседних молекул вблизи определенных положений равновесия является как раз «способностью перехода на следующую ступеньку». Когда в результате понижения температуры (уменьшая амплитуды колебаний) такая способность появляется, начинается процесс кристаллизации, и шаг за шагом (ступенька за ступенькой) происходит упорядочивание расположения молекул. Другой известный пример — цепная реакция. Здесь переход на следующую ступеньку — самовоспроизведение реагентов в результате

реакции. В физических системах, где все соотношения, важные для поведения системы в целом, имеют статистический характер, эффект лестницы также проявляется статистически; критерий возможности перехода на следующую ступеньку является количественным и статистическим. Эффект лестницы в этом случае можно отождествлять с цепной реакцией, если понимать последний термин в самом полном смысле.

5.3. Масштаб метасистемного перехода

Нас больше интересует случай, когда переход на следующую ступеньку является качественным, а именно метасистемным переходом. Чтобы в этом случае мог иметь место эффект лестницы, необходимо, очевидно, чтобы система X, претерпевающая метасистемный переход (рис. 5.2), сама оставалась бы подсистемой какой-то более обширной системы Y, в рамках которой обеспечиваются и поддерживаются условия для многократного перехода «со ступеньки на ступеньку» — метасистемного перехода над подсистемой X. Такую систему Y мы называем ультраметасистемой по отношению к ряду X, X', X'',... и т. д. Рассмотрим подробнее вопрос о связи между метасистемным переходом и отношением система — подсистема.

Рис. 5.2. Эффект лестницы в рамках ультраметасистемы Y. Стрелки указывают изменения, происходящие со временем

Мы уже встречались с метасистемными переходами различной масштабности. Метасистемные переходы в структуре мозга совершаются в рамках организма, они не затрагивают организма в целом. Социальная интеграция — это метасистемный переход по отношению к организму в целом, но она не выводит человечество за пределы биогеоценоза — системы взаимодействующих живых существ в масштабе Земного шара. Всегда существует система Y, которая включает данную систему Х в качестве своей подсистемы. Единственным исключением, быть может, является Космос в целом — система Z, которая по определению не входит в состав никакой другой системы. Мы говорим «быть может» потому, что не знаем, можно ли рассматривать Космос как систему в том же смысле, как заведомо конечные системы.

Рис. 5.3. Метасистемный переход W– > W' в рамках системы Х

Теперь обратим наш взгляд в противоположном направлении — от большого к малому, от целого к части. Что происходит с системой X, когда она эволюционирует, не претерпевая метасистемного перехода? Допустим, что некая подсистема W системы Х совершает метасистемный переход (рис. 5.3). Это значит, что вместо W появляется система W', которая по отношению к W является метасистемой и содержит целый ряд подсистем типа W, но по отношению к Х является подсистемой, аналогичной W, и выполняет те же функции в Х, которые прежде выполняла W, только, вероятно, лучше. В зависимости от роли подсистемы W в системе Х замена W на W' будет иметь для Х большее или меньшее значение. Разбирая этапы эволюции живых существ кибернетического периода, мы на место Х подставляли организм в целом, а на место W — высший этаж управления организмом.

Рис. 5.4. Метасистемный переход на одном из низших уровней организации

Поэтому и метасистемный переход W– > W' имел первостепенное значение для X. Однако метасистемный переход может произойти где-то «в провинции», на одном из низших уровней организации (рис. 5.3). Пусть W — одна из подсистем X,V — одна из подсистем W, U — одна из подсистем V. Метасистемный переход U– > U' может сильно улучшить функционирование V, а, следовательно, и функционирование W, хотя уже в меньшей степени, и, наконец, еще в меньшей степени -> функционирование X. Итак, эволюционные сдвиги в X, даже не очень значительные, могут быть вызваны метасистемным переходом только на одном из низших уровней структуры.

Эти наблюдения дают новый материал для оценки количественных и качественных изменений в процессе развития. Если система Х содержит однородные подсистемы W и число этих подсистем увеличивается, мы называем такое изменение количественным. Метасистемный переход мы, без сомнения, относим к качественным изменениям. Можно предположить, что всякое качественное изменение вызывает метасистемный переход на том или ином уровне структуры системы. Учитывая описанную выше механику эволюции (редупликация системы плюс метод проб и ошибок), это предположение представляется весьма вероятным.

5.4. Орудия для производства орудий

Вернемся к материальной культуре и эффекту лестницы. Предметы и орудия труда являются частями, подсистемами той системы, которую мы назвали выше «сверхсуществом», возникающим благодаря развитию человеческого общества. Теперь мы будем называть это сверхсущество просто культурой, понимая под этим как ее физическое «тело», так и способ функционирования («физиологию») в зависимости от контекста. Итак, предметы и орудия труда -> подсистемы культуры. Они могут обладать своей собственной сложной структурой и входить в соответствии со способом их использования в состав наиболее крупных подсистем культуры, также обладающих внутренней структурой.

В частности, само членение материальных подсистем на предметы труда и орудия труда имеет глубокий смысл и отражает структуру производства. Когда к предметам определенного класса A человек применяет орудие B, то это орудие вместе с предметами A образует уже метасистему по отношению к подсистемам A. Действительно, подсистема B непосредственно действует на подсистемы A и для этой цели специально и создается. (Конечно, это воздействие происходит не без участия человеческой руки и мозга, которые входят в состав всякой производственной системы.) Итак, появление орудия для обработки каких-то предметов, которые ранее не обрабатывались, есть метасистемный переход в рамках системы производства. Как мы видели, умение создавать орудия — одно из первых следствий очеловечивания. И, поскольку человек остается постоянной движущей силой производственной системы, метасистемный переход от предмета труда к орудию труда может повторяться сколько угодно раз. Создав орудие B для обработки предметов класса A, человек начинает думать, как бы его усовершенствовать, и изготовляет орудие C для изготовления орудий класса B. На этом он, конечно, не останавливается и изобретает орудие D для улучшения орудий класса C. И так далее. Орудие труда неизменно превращается в предмет труда. Это — эффект лестницы. Важно освоить сам принцип изготовления орудий — научиться залезать на ступеньку. Дальше все пойдет само собой: система производства становится ультраметасистемой, способной к развитию. Плод этого процесса — современная промышленность, сложившаяся многоуровневая система, которая использует природные материалы, и шаг за шагом превращает их в свое «тело» — сооружения, машины, приборы подобно тому, как живой организм усваивает съеденную пищу.

5.5. Нижний палеолит

Сделаем общий рисунок развития материальной культуры. Историю культуры до появления выплавки металлов делят на две эпохи: палеолит (древний каменный век) и неолит (новый каменный век). В каждой эпохе выделяют отдельные культуры, различающиеся географическим районом и временем, когда они существовали. Культурам, обнаруженным благодаря археологическим раскопкам, были присвоены названия, производные от названий тех мест, где они были обнаружены впервые.

Следы палеолитических культур найдены во многих районах Европы, Азии и Африки. Они позволяют уверенно произвести периодизацию развития культуры в палеолите, разбить палеолит на ряд стадий (эпох), имеющих универсальное значение для всех географических районов.

Древнейшая стадия — это так называемая шелльская культура, за ней следует ашельская, а за ней — мустьерская культура. Эти три стадии объединяются под общим названием нижнего (или раннего) палеолита. Начало нижнего палеолита относят ко времени порядка 700 тысяч лет тому назад, конец (поздняя мустьерская культура) — около 40 тысяч лет назад.