Инноватики живой природы

Факт возникновения жизни независимо от различных гипотетических и теоретических попыток его осмысления и обоснования свидетельствует о главном для нашего исследования – жизнь возникла, явившись уникальной инновацией в движении природы. Ее распространение в геопространстве, становление и развитие в различных формах – это ни что иное, как процесс креативного самообновления движения материи. Используя понятийный аппарат инноватики, можно определить это явление как естественный инновационный процесс сущностного для природы значения. Новационность здесь проявляется существенным качественным отличием вновь возникших форм материи от компонентов среды, в которой они возникли. Фундаментальным отличием живого от неживого является открытость его форм (систем) по отношению к окружающей среде, характеризующаяся их способностью постоянно обмениваться со средой веществом, энергией и информацией. Сущность этого обмена заключается в потреблении ресурсов извне и их усвоении, т. е. превращении их в материал собственного строительства и средства функционирования. Этот процесс (так называемая ассимиляция) требует энергетических затрат со стороны живого тела, и соответствующий расход энергии возможен потому, что в процессе ассимиляции в клетках организма накапливается энергия в виде сложных химических связей молекул органических соединений. Процессы распада этих связей, сопровождающиеся высвобождением энергии и выделением продуктов распада, получили название диссимиляции. Способность живых образований получать вещества и энергию извне и превращать их в вещество и энергию собственных клеток позволяет живому преодолевать закономерные для неживой и живой природы процессы, сущность которых выражена в так называемом втором законе термодинамики. Этот закон утверждает, что для любой природной системы свойственно неизбежное падение ее энергетического уровня, вплоть до гибели самой системы.

Живые образования, являясь открытыми системами, обладают способностью «черпать» энергию, вовлекать ее в процессы своей жизнедеятельности. Сделанный здесь экскурс в хрестоматийный контекст феномена открытости живого необходим, во-первых, для оппонирования бытующему среди некоторых ученых мнению о неприменимости к системным образованиям понятия открытости. Их аргументация основана на том, что открытых систем не может быть, поскольку в связи с открытостью они не защищены от воздействия разрушительных факторов внешней среды, а вместе с продуктами распада из них вымываются и необходимые для жизнедеятельности компоненты. Нет, даже с такими характеристиками открытые живые системы есть в природе, но эта открытость временно или необратимо относится к категории организационной патологии. В здоровой системе открытость функциональная, обеспечивающая динамический баланс ассимиляции и диссимиляции. Для исследования инновационных процессов важно другое понимание открытости – как непременного условия самоорганизации систем. Если разрозненные элементы неживой природы кооперируются в движении только в результате накачки энергии извне или в процессе их втягивания в поток, то живые системы способны к самоорганизации вследствие внутренних побуждений и связанных с ними флуктуаций. В этой особенности самоорганизации живого усматривается ключ к пониманию генезиса и развития инновационного процесса в живой природе. По сути, здесь мы имеем дело с проявлением на более высоком уровне мироустройства раскрытой выше закономерности возникновения нового в результате напряженного взаимодействия активности и сопротивления: активность – производное неудовлетворенной потребности системы в ресурсах, сопротивление – условия среды, ограничивающие свободу доступа к ним. Возникающий на этой основе критически выраженный дисбаланс отношений системы со средой может привести к ее дезорганизации и гибели, но он же запускает и процесс самоорганизации. В такой ситуации выживают те системы, самоорганизация которых сможет продуцировать новые структуры и механизмы, обеспечивающие необходимое повышение эффективности способа их жизнедеятельности. В процессе самоорганизации вырабатывается особое свойство живого поддерживать относительное постоянство внутренней среды конкретного организма. Это свойство, получившее название «гомеостаз», является непременным условием жизнеспособности живых образований. Гомеостаз обеспечивается управляющими параметрами порядка, образованными в результате самоорганизации и фиксированными в структурах систем. Эти параметры подчиняют функционирование компонентов живых систем определенным нормам. Однако как нормы, так и контролирующие их соблюдение управляющие параметры постоянно испытывают давление неизбежных в любом организме внутренних дисфункций и движения также постоянно изменяющихся неоднородностей внешней среды. Сохранение жизнеспособности в этих условиях обеспечивает сущностное свойство живых систем – изменчивость. Великий английский ученый Ч. Дарвин в своей получившей широкое признание эволюционной теории выделяет два типа изменчивости – определенный и неопределенный. В том случае, когда действующие условия жизнедеятельности одинаково влияют на изменение всех или большинства особей, имеет место определенная изменчивость. Например, зависимость от климата функционирования и развития популяции. Происходящие при этом изменения носят сугубо приспособительный (адаптационный) характер, наследственно не закрепляются и, следовательно, не ведут к образованию новых форм и видов живого. Неопределенные изменения носят случайный характер и могут передаваться по наследству. Если возникшие такие изменения полезны для данного вида, то в процессе естественного отбора они закрепляются, давая в последующем начало новому виду. Современное эволюционное учение развивается на фундаменте достижений генетики, раскрывающей природу наследственной изменчивости. Эволюционирующей единицей генетика определяет не особь и не вид, а популяцию – совокупность особей, длительно населяющих определенную территорию и свободно скрещивающихся между собой. В основе наследственных изменений лежит мутационная изменчивость как следствие внезапно возникающих мутаций – наследственных изменений генетического аппарата, играющего базисную роль в обеспечении относительного постоянства характеристик воспроизводимого потомства и соответственно гомеостаза вида. Мутации могут возникать в любой клетке организма особей, на любой стадии развития как в обычных условиях существования (спонтанные мутации), так и под воздействием каких-либо физических или химических факторов (индуцированные мутации). Однако далеко не все мутации проявляют полезность для организма и вида. Известны, например, мутагенные заболевания особей, угрожающих жизни. Их распространяемость в популяции может существенно ослабить жизнеспособность вида. Механизмом предупреждения и устранения таких (патогенных) мутаций является естественный отбор. Процесс естественного отбора заключается в выживании тех организмов, мутационные изменения которых обеспечивают повышение динамической устойчивости (жизнестойкости) вида и представляющих его особей в условиях экстремальных воздействий среды. Интерпретируя в понятиях инноватики кратко представленные здесь теоретические основания процесса эволюции живого, можно в первом приближении констатировать, что движущими факторами инновационного процесса в живой природе является мутагенез, выступающий в значении новации, т. е. возникшего новшества, и естественный отбор как механизм контроля распространения новаций в популяции. Эволюционное учение – развивающаяся область знаний. Новейшие достижения молекулярной биологии позволяют по-новому раскрыть механизм эволюции и, следовательно, инновационного процесса в живой природе. Расшифровка генетического кода, исследование процесса развертывания генетической информации в процессе онтогенеза, постановка проблемы изучения закономерностей филогенеза подготовили почву для нового качественного прорыва в развитии эволюционного учения и биологии в целом. Распространяющееся применение синергетического подхода в естествознании позволяет раскрыть нелинейную динамическую природу скачков в эволюционном процессе и соответственно внести заметный вклад в формирование инноватики живого.