Разбрасываю мысли
Шрифт:
Не существует «архетипа лошади» или «архетипа двукрылых», но есть «архетип семейства лошадей с заключенной в нем характеристикой направлений, по которым легко может пойти эволюционное изменение» (с. 31).
Эти высказывания Уоддингтона, хотя они и делаются им с большой осторожностью, опять имеют номогенетическую окрашенность.
Известный французский тополог Р. Том обратил внимание на то, что представления Уоддингтона о «структурной устойчивости», «креодах» и «эпигенетическом ландшафте» хорошо укладываются в разработанную им топологическую теорию устойчивости дифференцируемых функций и отображений. Он также исходит из представления о том, что морфогенетические процессы можно в какой-то степени понять, не касаясь свойства субстрата форм и природы действующих сил. В самом общем виде свой подход Том формулирует в следующих словах [1970]:
При анализе любого естественного процесса сначала приходится вычленять те части области, в которых процесс обладает структурной устойчивостью, – «креоды» процесса, островки детерминизма, разделенные
Современная биология превратила естественный отбор в некий исключительный принцип – deus ex machina – всех биологических явлений; единственная ее ошибка состоит в том, что она при этом рассматривает организм (или вид) как некий несводимый функциональный элемент. На самом деле устойчивость организма или вида сама зиждется на конкуренции между «полями», между еще более простыми «архетипами», борьба которых порождает структурно устойчивую геометрическую конфигурацию, обеспечивающую регуляцию, гомеостаз обмена веществ и устойчивость размножения. Именно анализируя эти подчиненные, более глубоко скрытые структуры, мы сможем лучше понять механизмы, определяющие морфогенез организма и эволюцию вида. «Борьба» происходит не только между организмами или видами, но также в каждый момент в любой точке отдельного организма (с. 157).
Обратим здесь внимание также на книгу Р. Тома [Thom, 1975], в которой философские аспекты его подхода к проблеме морфогенеза формулируются так:
Я думаю, однако, что с эпистемологической точки зрения именно геометрическое наступление на проблемы морфогенеза не только оправдано, но, возможно, даже необходимо. Провозгласить, что живое существо является глобальной структурой, – это значит только констатировать очевидный факт и не значит принимать виталистическую философию: в виталистической метафизике как раз неприемлемым оказывается объяснение локальных феноменов через глобальные структуры. Следовательно, биолог должен с самого начала постулировать существование локального детерминизма, чтобы объяснить все частичные микрофеномены в живом существе, а затем попытаться интегрировать все локальные детерминизмы в согласованную устойчивую глобальную структуру. С этих позиций фундаментальная проблема биологии становится топологической, поскольку топология есть именно та математическая дисциплина, которая занимается переходом локального в глобальное.
Доведя этот тезис до предела, мы могли бы рассматривать все проявления живого как манифестации геометрического объекта, поля жизни (champ vital), аналогичного гравитационному или электромагнитному полям; тогда живые существа становились бы частицами или структурно устойчивыми характеристиками этого поля, а феномены симбиоза, хищничества, паразитизма, сексуальности и др. являлись бы взаимодействиями и соединениями этих частиц. В таком случае первоочередной задачей становится геометрическое описание этого поля, определение его формальных свойств и законов его эволюции, тогда как вопрос о предельной природе этого поля – может ли оно быть объяснимо в терминах известных полей или инертной материи – остается чисто метафизическим (с. 151–152).
Отметим здесь, что работы Тома [112] , несмотря на всю их абстрактность, не были отторгнуты биологами. Том принимал участие в знаменитых симпозиумах по теоретической биологии, организованных Международным обществом биологических наук, труды которых вышли под редакцией Уоддингтона [1970 а].
В плане историческом здесь уместно упомянуть и другие менее абстрактные попытки биологической экспликации представлений о поле. Отметим прежде всего, что в нашей стране известный эмбриолог А.Г. Гурвич начал развивать представление о биологическом поле еще в 1912–1922 гг. В более поздней книге [Гурвич, 1944] он утверждал, что источником биологического поля являются биохимические процессы, происходящие в клеточных ядрах. Он постулировал наличие прямого (не опосредованного средой) межклеточного взаимодействия, что, правда, не подтвердилось в прямых экспериментах [Белоусов, Чернавский, 1982]. Важно отметить, что Гурвич отказывался высказываться по поводу физической природы морфогенетического поля. Дальнейшее развитие идей Гурвича мы находим в книге Л.В. Белоусова [1971]. Рассматривая процесс формообразования зародыша, он опять-таки приходит к идее морфогенетического поля, формально хорошо удовлетворяющего ряду данных, хотя физико-химическая природа поля остается неясной. Для нас существенным оказывается то, что у Белоусова возникает необходимость обращения к представлению о пространственном распределении чувствительности в эмбриогенезе [Белоусов, 1971]:
112
Р. Том широко цитируется
Действительно, поскольку гены сами по себе могут быть отнесены лишь к «активирующим» факторам… они могут вызывать локальные эффекты лишь при наличии созданного ранее усложняющими факторами или внешними неоднородностями неравномерного пространственного распределения чувствительности элементов зародыша к действию генов. Но такое распределение мы как раз и обозначаем как «фон» (с. 156).
Создается впечатление, что раскрытию биологического смысла морфогенетического поля в значительной степени мешает биологическая парадигма, требующая вложить в это абстрактное понятие слишком конкретное физически осязаемое содержание. Понятие о поле заимствовано из физики, и к нему надо относиться с той степенью легкости, которую допускает абстрактно ориентированная мысль физиков. Что, к примеру, могут физики сказать о субстанциальности гравитационного поля?
И все же в работе [Белоусов, Чернавский, 1982] отмечается, что в последнее время возрождается интерес биологов к проблеме морфогенетических полей (см., например, работу [French et al., 1976], в которой предлагается формальная модель для регулирования пространственного паттерна в эпиморфных полях). В соответствии с этой моделью клетка использует двухмерную полярную координатную систему для оценивания своего положения в развивающихся органах.
Отметим здесь и статью Р. Левина Почему развитие так нелогично? [Lewin, 1984], где кратко рассматриваются широко известные исследования С. Бреннера, посвященные детальнейшему изучению развития маленького червячка, тело которого состоит всего из 959 клеток, из которых 302 образуют его нервную систему. В этой статье мы читаем:
Наши достижения – полное описание анатомии и последовательности клеточных поколений, генетика и подходы к молекулярной биологии и биохимии, – это превосходное и обнадеживающее начало. Но понимание того, как информация, закодированная в генах, соотносится со средствами, с помощью которых клетки собирают себя в организм, т. е. как происходит «картирование генетического пространства на организменное пространство», – до сих пор еще не достигнуто (с. 1327).
И здесь опять мы видим, что остается нерешенной геометрическая проблема, – нет языка, задающего формирование на организменном пространстве. Может быть, таким языком окажется язык вероятностных представлений, позволяющий с помощью дискретных величин параметров функций распределения изменять веса, задаваемые на поле морфофизиологических признаков?
И если так, то это и есть та нелогичность в развитии, которую подчеркивает Левин, вынося данный вопрос в заглавие статьи.
Здесь также хочется обратить внимание на исследование по криобиологии. Х. Моровиц [Morovitz, 1967] пишет о том, что большое количество биологических систем, находившихся при температуре, близкой к абсолютному нулю, после нагревания сохраняют неизменной свою биологическую активность. Обобщая эти результаты, можно утверждать, что биологическая информация задается пространственным структурированием:
На молекулярном уровне информация может храниться двумя способами – либо в молекулярной структуре, в основном в спецификации ковалентных или вторичных связей, либо в динамических процессах, таких как поток промежуточных продуктов или проводимость электрических пульсов. При абсолютном нуле все процессы прекращаются, и система является чистой структурой. Эта структура сохраняет всю релевантную биологическую информацию (нагревание есть дезорганизующий процесс в термодинамическом смысле) (с. 46).
3. Языкознание и текстология
Естественным для нас оказалось обращение к представлению о семантических полях в их вероятностном истолковании в языкознании [Налимов, 1979] при попытке объяснить, почему люди понимают друг друга, используя язык, слова которого не имеют атомарного смысла. Возможны, конечно, и другие пути геометризации языковой реальности. Здесь мы опять упомянем Р. Тома [1975], который, опираясь на топологические представления, считает возможной пространственную интерпретацию практически для любых языковых выражений. В рассматриваемой выше работе автор составляет список сингулярностей элементарных катастроф [113] , дает им языковые интерпретации, образующие морфологии – архетипы, через которые раскрывается семантика и синтактика простейших фраз французского языка (фраз, описывающих пространственно-временные процессы, и фраз, описывающих состояние предмета).
113
В своих исследованиях прикладной направленности Р. Том всегда опирается на разработанную им теорию катастроф, которая стала с начала семидесятых годов весьма популярной на Западе. Катастрофами называются скачкообразные изменения, возникающие как внезапный ответ на плавное изменение внешних условий. Это динамическое видение Мира, открывающееся через геометрические образы. У истоков теории катастроф находится теория бифуркаций, описывающая качественную перестройку объектов при изменении их параметров. Популярное изложение теории катастроф дано в брошюре В.И. Арнольда [1983], более обстоятельное – в книге Р. Гилмора [1984].