Принцип эмерджентности

Рассматривая основные уровни организации материи, пользуются иерархическим подходом, который дает удобную основу для подразделения и изучения сложных ситуаций или широких градиентов. Каждый уровень иерархии взаимосвязан с другими, и нельзя найти резких границ или разрывов в функциональном смысле при переходе с одного уровня на другой. Например, особь, изолированная от популяции не в состоянии долго жить, как и изолированный орган не может сохраняться в качестве самоподдерживающейся единицы без своего организма. Биоценоз не может существовать, если в нем не происходит круговорот веществ и в него не поступает энергия. Важное следствие иерархической организации состоит в том, что по мере объединения компонентов, или подмножеств, в более крупные функциональные единицы, у этих новых единиц возникают новые свойства, отсутствующие на предыдущем уровне. Такие качественно новые, или эмерджентные свойства нельзя предсказать, исходя из свойств компонентов, составляющих этот уровень или единицу. Другими словами принцип эмерджентности – целое невозможно свести к свойствам его частей.

Например, водород и кислород, соединяясь в определенном соотношении образуют воду, жидкость совершенно непохожую на исходные газы. Определенные водоросли и кишечнополостные животные, эволюционируя совместно, образуют систему коралловых рифов, которая имеет свой эффективный механизм круговорота элементов питания, позволяющий поддерживать высокую продуктивность в водах с очень малым содержанием питательных элементов. Таким образом, фантастическая продуктивность и разнообразие коралловых рифов – эмерджентные свойства, характерные только для уровня рифового сообщества.

Считается, что при каждом объединении подмножеств в новое множество, возникает как минимум одно новое свойство. В новом множестве различают совокупность свойств, представляющих сумму свойств компонентов и эмерджентные свойства, т.е. новые, не характерные частям. Эмерждентные свойства возникают в результате взаимодействия компонентов, а не в результате изменения их природы. Части не «сплавляются», а интегрируются, обуславливая появление новых, уникальных свойств. Интегрированные иерархические системы более пластичны в отношении нарушений.

Особым типом материальных систем является живое вещество, представленное в виде множества организмов.

Жизнь в настоящее время представляют как процесс, конечным результатом которого является самообновление, выражающееся в самовозобновлении (самовоспроизведении). Жизнь – качественно особая форма существования материи, связанная с самовоспроизведением. Все живое происходит только от живого, всякая организация, присущая живому, возникает только из другой подобной организации. Следовательно сущность жизни заключается в ее самовоспроизведении, в основе которого лежит координация химических и физиологических явлений и которое обеспечивается передачей генетической информации от поколения к поколению. Именно эта информация обеспечивает самовоспроизведение и саморегуляцию живых существ. Поэтому жизнь представляет собой форму движения материи высшую по сравнению с физической и химической формами ее существования.

В живых организмах содержатся те же химические элементы, что и в предметах неживой природы – кислород, водород, углерод, азот, сера, фосфор, натрий, калий, кальций, железо, хлор, и т.д. Эти элементы называют биогенными. В клетках живых организмов они находятся в виде химических соединений, органических и неорганических. Однако организация и форма существования живого имеет специфические особенности, отличающие живое от предметов неживой природы. Доказательство тому современные данные о субстрате жизни. В качестве субстрата жизни внимание привлекают органические соединения – нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и белки.

Для живого характерен ряд свойств, которые в совокупности делают живое живым. Все живые существа характеризуются такими свойствами, как обмен веществ, подвижность, раздражимость, рост, приспособляемость, самовоспроизведение. Каждое из этих свойств в отдельности может быть характерно и объекту неживой природы. Например, кристаллы в насыщенном растворе могут «расти». Однако этот рост не имеет тех качественных и количественных параметров, которые присущи росту живого. Коррозия металлических предметов может рассматриваться как процесс обмена веществ этих веществ со средой. Но коррозия приводит к разрушению данных предметов, тогда как обмен веществ и энергии у живых организмов является непременным условием существования последних. Таким образом, несмотря на то, что некоторые свойства из перечисленных могут характеризовать неживую природу, все вместе они характеризуют только живые объекты и по комплексу этих особенностей всегда можно отличить живое от неживого.

Поиск по сайту: