Текст книги "На переломе эпох: выбор стратегии созидания будущего"

В XX в. стало ясно, что преодоление концепций плоского эволюционизма и мутационизма (катастрофизма) возможно на основе диалектического понимания связи устойчивости и изменяемости, выяснения механизмов обеспечения устойчивости органических форм. Вновь возродилась идея устойчивости, основой которой служила, однако, эволюционная концепция. Признавая, что виды организмов резко изменяются в течение геологического времени, В. И. Вернадский писал: «В геологическом аспекте, входя как часть в мало изменяющуюся, колеблющуюся около неизменного среднего состояния биосферу, жизнь, взятая как целое, представляется устойчивой и неизменной в геологическом времени. Входя как неразрывная часть в постоянно повторяющиеся в одни и те же геохимические циклы, жизнь не может оказываться резко меняющейся в своих учитываемых в геохимии проявлениях»[27]27
  Вернадский В. И. Избранные сочинения. М., 1960. Т. 5. С. 240.


[Закрыть]. Однако эта неизменность, присущая всем космическим процессам, находится в резком противоречии с изменением форм жизни, но «в сложной организованности биосферы происходили в пределах живого вещества только перегруппировки химических элементов, а не коренные изменения их состава и количества – перегруппировки, не отражавшиеся на постоянстве и неизменности геологических – в данном случае геохимических – процессов, в которых эти живые вещества принимали участие. Это новый факт огромной научной значимости, вносимый в биологию геохимическим изучением жизни»[28]28
  Там же. С. 241.


[Закрыть]. Указав на факты исключительной консервативности некоторых видов, остающихся неизменными сотни миллионов лет, В. И. Вернадский подчеркивает: «И эта устойчивость видовых форм в течение миллионов лет, миллионов поколений, может быть, даже составляет самую характерную черту живых форм, заслуживающую глубокого внимания биолога. Вероятно, мы видим в этих чисто биологических явлениях проявление той же неизменности жизни в основном своем бытии на всем протяжении геологической истории, какую в другой форме вскрывает нам ее положение в структуре биосферы. Мне кажется, эти явления устойчивости видов заслуживают более серьезного внимания биолога, чем это сейчас имеет место»[29]29
  Там же. С. 240.


[Закрыть]. На уровне биосферы в целом В. И. Вернадский сумел доказать взаимодействие устойчивости и изменяемости органических форм.

Однако в рамках самой биологии концепции стабильности и историзма были разобщены вплоть до работ И. И. Шмальгаузена, который показал, что историческая устойчивость покоится на изменяемости, вводимой всегда в определенное русло. Устойчивость организмов проявляется также не в их неизменности, а в непрерывных изменениях химического состава, структуры, функций и даже самой внешней формы. «Органические формы стойки, но и текучи в то же самое время. Форма поддерживается организацией потоков, их введением в определенное русло, строгой направленностью основных жизненных процессов. При прекращении этих потоков, движений, изменений форма разрушается»[30]30
  Шмальгаузен И. И. Проблема устойчивости органических форм (онтогенезов) в их историческом развитии // Журнал общей биологии. 1945. Т. VI. № 1. С. 4.


[Закрыть]. Разработанная И. И. Шмальгаузеном теория стабилизирующего отбора явилась общим принципом объяснения относительной независимости и устойчивости органических форм в эволюции. Созданием этой теории осуществлен синтез эволюционной концепции и идеи устойчивости. Это стало возможным благодаря проникновению в биологию идей материалистической диалектики, сознательное использование которых позволило выявить единство устойчивости и изменчивости в явлениях живой природы.

Устойчивость и изменчивость – важнейшие стороны процесса развития, единство которых составляет основу всякого реального взаимодействия. Абсолютно неизменная неподвижная вещь не могла бы взаимодействовать с другими телами и вообще не обладала бы никакими свойствами, равным образом как и наличие изменчивости, исключающей всякую устойчивость, также лишало бы любое тело взаимодействия. Поэтому абсолютизация одной из сторон процесса развития неизбежно приводит к возрождению метафизических представлений.

Таким образом, краткий исторический анализ проблемы устойчивости свидетельствует о том, что как в философии, так и в биологии выявление устойчивого в беспрерывно изменяющемся мире всегда стояло в центре внимания создателей самых разнообразных концепций. Уже в учениях древнегреческих мыслителей была подмечена диалектическая взаимосвязь устойчивости и изменчивости, отчетливо выражена идея о сохранении материального мира, что явилось исходной предпосылкой становления теоретического естествознания. В последующих философских и естественно-научных концепциях дается качественная оценка устойчивости, формулируется принцип сохранения материи и движения, наметивший пути перехода от изучения отдельных вещей к исследованию процессов их возникновения и развития. Это означало утверждение диалектического подхода к анализу окружающего мира, в основе которого лежит сложное противоречивое единство изменчивости и устойчивости, своеобразно проявляющееся в различных формах движения материи.

Проблема устойчивости материальных систем и процессов принадлежит к числу фундаментальных философских и естественно-научных проблем, поскольку научное познание неразрывно связано с поиском закономерностей, отражающих наличие устойчивого, сохраняющегося в окружающем мире. В науке важны не сами по себе изменения, а зафиксированные, инвариантные характеристики явлений и процессов развития.

Любая вещь или процесс в одних отношениях тождественны самим себе, в других – непрерывно изменяются. И «если вещи присуща противоположность, то эта вещь находится в противоречии с самой собой; то же относится и к выражению этой вещи в мысли. Например, в том, что вещь остается той же самой и в то же время непрерывно изменяется, что она содержит в себе противоположность между “пребыванием одной и той же” и “изменением”, заключается противоречие»[31]31
  Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т. 20. С. 640.


[Закрыть]. Любое изменение характеризуется определенными сохраняющимися величинами равным образом, как и всякая устойчивость имеет место лишь при наличии какого-либо процесса изменения. Как изменчивость, так и устойчивость носит всеобщий характер. «Положение о всеобщности устойчивости уже выводится из принципа всеобщности изменения. Поскольку все существует и не существует, постольку изменение также не существует в определенных отношениях (множества). И, следовательно, любой объект (все) обладает устойчивостью»[32]32
  Сагатовский В. Н. Основы систематизации всеобщих категорий. Томск, 1973. С. 171.


[Закрыть].

Наличие относительного покоя, устойчивости, сохранения – необходимая предпосылка усложнения материи, ее дифференциации, – появления новых структурных образований. При этом покой выступает как сохранение определенного состояния движения. До тех пор, пока любая система сохраняет свою качественную определенность, устойчивость, она находится в состоянии относительного покоя, т. е. существует как таковая в течение определенного времени. «Возможность относительного покоя тел, возможность временных состояний равновесия является существенным условием дифференциации материи и тем самым существенным условием жизни»[33]33
  Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т. 20. С. 561.


[Закрыть].

Единство устойчивости и изменчивости присуще всем формам движения материи, хотя и имеет свою специфику в пределах каждой из них. Поэтому само изменение органически входит в понятие устойчивости, дополняя его содержание. Наряду с этим близкими по значению понятию устойчивости являются категории равновесия, равнодействия, меры, сохранения.

Равновесное состояние системы представляет одну из сторон ее устойчивости. Структура систем, находящихся в равновесии, заключает в себе противоположные процессы, взаимно нейтрализующиеся на определенном уровне. Наличие равновесной устойчивости характерно для весьма широкого класса материальных систем. Устойчивость этого типа может быть статической или динамической. Первая представляет собой равновесие сил, вторая – равновесие процессов.

В современной науке равновесие уточняется через понятие симметрии. По мнению Г. Вейля, «состояние равновесия должно быть, по-видимому, симметричным. Точнее говоря, при наличии условий, которые определяют единственное в своем роде состояние – равновесие, к этому состоянию должна приводить симметрия условий»[34]34
  Вейль Г. Симметрия. М., 1968. С. 55.


[Закрыть].

Наличие равновесной устойчивости не означает, однако, полного совпадения устойчивости и равновесия. Так, в понятии равновесия могут быть отражены моменты как устойчивости, так и неустойчивости. В механике, математике и других науках рассматриваются случаи устойчивого и неустойчивого равновесия. В свою очередь устойчивость может характеризовать как равновесные, так и неравновесные состояния.

Понятие равновесия занимает важное место в современном научном познании, в частности в сфере системно-структурного подхода, поскольку одним их характерных свойств любой системы является ее способность сохранять состояние равновесия. Это состояние связано с поддержанием системой существенных переменных в пределах нормы. Понятие нормы охватывает область количественных характеристик системы, способной сохранять минимально или максимально возможное значение при данных условиях. Так, для живых организмов поддержание существенных переменных в физиологически допустимых границах выражает равновесие данной системы. Понятие гомеостаза, описывающее данное явление, отражает два основных свойства живого: самообновление и самосохранение.

Поддержание состояния подвижного равновесия служит выражением устойчивости системы, означающей допустимую меру отклонения заданных свойств системы от нормы, вызванной возмущающими внешними воздействиями. В данном случае устойчивость есть отклонение от нормы заданных свойств, обусловленных внешними воздействиями. Сопоставление оценок, выражающих меру возмущающих воздействий и меру отклонений свойств от нормы, – условие определения степени устойчивости системы. В математике изменение системы выражается траекториями переменных состояний, пересекающихся в пространстве состояний, т. е. в «мерном пространстве возможного расположения переменных. При этом возможны три основных случая поведения системы:

– асимптотически устойчивое, если все траектории достаточно близки к данной траектории в области t = t° (при t → ∞);

– нейтрально устойчивое, если все траектории достаточно близки к данной траектории области t = 0;

– неустойчивое, если все траектории приближаются к данной траектории в области t = 0, но не сохраняют этой близости при t → ∞[35]35
  Берталанфи Л. История и статус общей теории систем // Системные исследования: ежегодник. М., 1973. С. 30.


[Закрыть].

Каждому из названных случаев соответствуют состояния, независимые от времени. Первый случай выражает устойчивое равновесие, второй – периодические изменения, третий – дивергентные изменения (неустойчивое равновесие). Иначе говоря, равновесное состояние стабильно, если незначительные отклонения от него возвращают систему к первоначальному состоянию равновесия. Если же отклонение от равновесия имеет тенденцию увеличения, то такое равновесное состояние неустойчиво (нестабильно).

В сложных динамических системах равновесные состояния определяются состоянием их подсистем. Для приведения системы в целом в равновесие необходимо, чтобы каждая подсистема находилась в равновесии при условиях, заданных ей другими подсистемами Эти условия характеризуются самыми разнообразными связями, которые влияют на стабильность системы. Особенно высока устойчивость самоорганизующихся систем, способных даже изменять свою структуру и связи между подсистемами под влиянием возмущающих воздействий внешней среды и в то же время сохранять неизменным свое состояние. Устойчивость самоорганизующихся систем обеспечивается постоянством их самовоспроизведения, благодаря чему у них вырабатывается гибкость реагирования на внешние воздействия.

Сохранение равновесных состояний зависит от количества связей в системе. Если их количество невелико, система при заданных условиях за незначительное время сравнительно быстро достигает состояния равновесия. При большом количестве связей система постепенно приближается к равновесию путем накопления состояний равновесия в отдельных ее частях[36]36
  Эшби У. Р. Конструкция мозга: пер. с англ. М.: Мир, 1964. С. 260.


[Закрыть]. Многообразие форм связей определяет устойчивость системы в целом, несмотря на изменения, происходящие в отдельных ее подсистемах. Так, многообразие форм связей между организмами – условие обеспечения устойчивости органического мира как целого, возможностей приспособления организмов к внешним условиям.

Чем больше связей в пищевых сетях данного сообщества, тем выше вероятность включения компенсаторных механизмов, вступающих в действие при увеличении или уменьшении численности особей. Иными словами, большая сложность структуры пищевых связей обычно ведет к увеличению стабильности сообщества. Возможность совершенствования приспособительных реакций живых систем – результат того, что органический мир как целое оказывается способным выдерживать крупные, подчас катастрофические, изменения земной поверхности, а также значительные влияния человеческой деятельности[37]37
  Камшилов М. М. Эволюция биосферы. М., 1974. 254 с.


[Закрыть]. Общая тенденция эволюции органического мира связана с повышением устойчивости, с возрастанием его гомеостатических свойств.

Понятия устойчивости и равновесия хотя и близки, однако не совпадают по своему значению. Равновесие означает равенство протекания процессов в противоположных направлениях. Понятие устойчивости шире понятия равновесия; последнее – частный случай устойчивости. В философской литературе устойчивость выражается и через понятие меры, которая «обусловливает присущее ей единство количественных и качественных характеристик, не позволяет ей переходить при своих количественных изменениях границ, ведущих к изменениям ее качеств»[38]38
  Клаус Г. Кибернетика и философия. М., 1963. С. 146.


[Закрыть]. В аспекте устойчивости качество характеризует относительное постоянство в изменении, т. е. выражает неизменное в изменчивом. Устойчивость, отражая качественную определенность явлений и процессов, может характеризовать и переход в иное качество при сохранении системы.

Понятие сохранения близко по своему значению понятию устойчивости. Любое вещество обладает «сохраняющимися реакциями», которые позволяют ему внутренне реагировать на внешние воздействия таким образом, чтобы сохранить свое состояние[39]39
  Ляпунов А. А. Об управляющих системах живой природы. М., 1962. С. 6–7.


[Закрыть].

В широком значении сохранение выражает несотворимость и неуничтожимость материи и ее важнейших атрибутов (движения, пространства, времени и т. д.). Сохранение связано с самодвижением материи: оно выражает нечто изменяющееся и остающееся само собой и выступает как момент самодвижения, т. е. как самоподдержание, самосохранение, самовосстановление. В этом смысле оно по своему содержанию является более широким понятием, чем устойчивость. Однако в отличие от сохранения устойчивость имеет активный характер, т. е. отражает момент сопротивления, которое оказывает данная система по отношению к внешним воздействиям.

Понятие устойчивости уточняется в современной науке при его выражении через понятия системно-структурного подхода. Само понятие системы, по мнению многих исследователей, предполагает наличие критерия устойчивости как способности системы сохранять себя в условиях изменяющейся среды. «Системой является такое целостное образование, подчиняющееся единым законам развития, в котором связь между элементами является более существенной, прочной и устойчивой, чем связь каждого элемента с окружающей средой»[40]40
  Мелюхин С. Т. О структуре диалектического материализма и философских вопросов естествознания // Философские науки. 1967. № 2. С. 108.


[Закрыть]. Система есть совокупность любого рода элементов, между которыми имеют место устойчивые связи. Понятие устойчивости несет важную смысловую нагрузку в определении системы. Неустойчивая система не способна к длительному существованию. Свойство устойчивости, стабильности – это наиболее общее свойство всяких систем, так как оно определяет большинство других их свойств. Система устойчива в том случае, когда ее основные параметры поддерживаются на определенном уровне, либо же происходит переход из одного состояния в другое, однако сохраняются некоторые характерные свойства, определяющие систему как таковую. «Через все значение слова “устойчивость”, – подчеркивает У. Р. Эшби, – проходит основная идея “инвариантности”. Эта идея состоит в том, что, хотя система в целом претерпевает последовательные изменения, некоторые ее свойства (“инварианты”) сохраняются неизменными. Таким образом, некоторое высказывание о системе, несмотря на беспрерывное изменение, будет неизменно истинным»[41]41
  Эшби У. Р. Введение в кибернетику. М., 1959. С. 109.


[Закрыть]. Инвариантность – свойство сохраняемости некоторых структур по отношению к определенным изменениям. Поскольку любой процесс изменения имеет в своей основе сохраняющееся, то устойчивость выступает как инвариант изменений. Понятие инвариантности служит конкретизацией единства изменчивости и устойчивости.

Первоначально понятие инвариантности применялось в математике для обозначения выражения, остающегося неизменным при определенных преобразованиях переменных, связанных с ним. В ходе развития научного познания данное понятие получило широкое применение и в других науках: физике, кибернетике и т. д. «Я убежден, – писал М. Борн, – что идея инвариантов является ключом к рациональному понятию реальности, и не только в физике, но и в каждом аспекте мира»[42]42
  Борн М. Физика в жизни моего поколения. М., 1963. С. 276.


[Закрыть]. Основное содержание понятия инвариантности сводится к утверждению о наличии постоянных, устойчивых свойств, отношений, величин, параметров в системе при определенных изменениях. Обычно принимается, что если система не изменяется, то данный конкретный признак системы является инвариантным по отношению к определенным изменениям.

Выяснение закономерностей любой системы неразрывно связано с поиском ее сохраняющихся величин. «Изучение общих структурных основ живого, биохимической универсальности организмов, направлено на выделение инвариантов в живых системах, устойчивых образований, сохраняющих свои характеристики в процессе индивидуального и родового развития»[43]43
  Белозерский Л. Н., Карпинская Р. С. Молекулярная биология и эволюционное учение // Взаимодействие методов естественных наук в познании жизни. М., 1976. С. 95–96.


[Закрыть]. Выявление инвариантного в развитии – это определение величин, остающихся неизменными в ходе преобразования системы.

Инвариантность отражает то, что остается неизменным и устойчивым в результате преобразований и изменений в системе, выражая единое взаимодействие между устойчивостью и изменчивостью, происходящими в процессе перехода от одного состояния к другому, и тесно связана со структурой, которая обозначает такой способ связи элементов, тип их отношений, при котором система как целое оказывается устойчивой.

Вместе с тем для выявления закономерностей функционирования системы недостаточно определить способ связи элементов, поскольку элементы находятся между собой в некоторых отношениях и связях, обусловливающих ее строение и состав. Поэтому только знание элементов, способа их связи между собой и целостности структуры позволяет установить наиболее существенные характеристики той или иной системы.

Начальный этап познания системы – исследование ее элементарного состава. Древнегреческие атомисты первыми поставили вопрос о существовании неделимых частиц всего существующего, простых элементарных, неделимых частиц. Эта неделимость всегда относительна и зависит от элементов, составляющих систему.

Элементы системы находятся в определенных связях и отношениях между собой. Разнообразные связи в системе определяют ее устойчивость не только как целого, но и отдельных ее компонентов. Каждый из компонентов, вступая во взаимодействие с другими компонентами, повышает степень своей устойчивости. Уже с момента зарождения жизни взаимодействие различно организованных коацерватов между собой и окружающей средой вело к повышению устойчивости всей системы, которая эволюционировала в сторону независимости от колебаний внешних факторов[44]44
  Опарин А. И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. М., 1960.


[Закрыть]. Устойчивые связи в свою очередь образуют структуру системы, т. е. совокупность существенных связей между элементами, определяют ее упорядоченность.

Определение структуры как инвариантного аспекта системы выражает лишь устойчивость состояний, что неизбежно приводит к упущению временного аспекта: структура понимается как «законченная», «устойчивая». Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс справедливо отмечают, что с помощью инвариантов происходит описание «концевых» результатов процесса, а не самого механизма процесса[45]45
  Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. М., 1967. Вып. 1. С. 71.


[Закрыть].

Подобная трактовка структуры (и связанной с ней устойчивости) встречается в различных отраслях естествознания. В частности, в биологии при характеристике структуры зачастую главное внимание обращается на пространственное расположение элементов системы, при этом недооценивается или даже вовсе игнорируется временной аспект структуры, а, следовательно, и устойчивость особого рода. Временная характеристика структуры (и вообще системы) – необходимое условие ее определения. Даже на уровне явлений неорганической природы представление о структуре материальных частиц связано «со структурой процессов и является динамическим. Именно это обстоятельство и избавляет нас от тех затруднений, которые были характерны для старых представлений о частице как о некотором неизменном объекте»[46]46
  Философские проблемы физики элементарных частиц. М., 1963. С. 57.


[Закрыть]. Более четко обнаруживается данный аспект на уровне органической и социальной форм движения материи, где иногда может происходить преобразование структуры при сохранении системы. Выражение устойчивости через структуру лишь как инвариантный аспект системы не охватывает всех ее проявлений в материальных системах, отражая, как правило, лишь устойчивость определенных состояний. В частности, главными отличительными особенностями живых систем являются развитие и изменение вследствие чего они носят преимущественно процессивный характер. Именно поэтому для биологии важное значение имеет изучение устойчивости жизненных процессов, которая не может быть выражена через статически понимаемую структуру. Как подчеркивал Э. Бауэр, работа живых систем осуществляется за счет непрерывной перестройки самой структуры живых тел[47]47
  Бауэр Э. Теоретическая биология. М.; Л., 1935. С. 65.


[Закрыть].

Взаимосвязь элементов и структуры предполагает единство устойчивости и изменчивости, относительную самостоятельность элементов и их взаимосвязь. Совокупность устойчивых связей образует структуру системы, причем устойчивость отдельных элементов не является обязательным условием устойчивости системы в целом. Система может быть устойчивой, хотя и состоит из неустойчивых элементов, которые благодаря особому способу взаимодействия образуют устойчивую структуру. Поэтому структурной устойчивостью может обладать и такая система, элементы которой претерпевают постоянные преобразования, переходят из одного состояния в другое. Применительно к подобного рода системам понятие элемента следует расширить и переосмыслить, а именно наряду с вещественными, корпускулярными элементами выделить элементарные процессы (действия, акты, изменения)[48]48
  Филюков А. И. Эволюция и вероятность. Минск: Наука и техника, 1972. С. 197–180.


[Закрыть], складывающиеся в интегральную структуру целостного процесса, который обладает структурной устойчивостью в той мере, в какой элементарные процессы упорядочиваются, координируются во времени, получая определенную направленность.

Любая система состоит из множества подсистем. По всей вероятности, существует столько Д-множеств данной М-системы, сколько имеется способов ее расчленения. Исходя из этих соображений, М. Тода и Э. Шурфорд пишут: «При данном Д-множестве М-системы ее структура определяется как вся совокупность отношений между подсистемами, принадлежащими данному Д-множеству»[49]49
  Исследования по общей теории систем: сб. ст. М., 1969. С. 345.


[Закрыть]. Подобное определение структуры указывает на ее иерархический характер, однако, как подчеркивают сами авторы, невозможно осмысленно говорить о структуре, пока не указано и не осознано Д-множество, с помощью которого определяются отношения.

Следовательно, структура системы зависит от того, какое из возможных Д-множеств системы выбрано для описания структуры[50]50
  Там же. С. 345–346.


[Закрыть]. Структура системы устойчива до тех пор, пока остаются неизменными отношения между ее подсистемами.

Математическое описание структурной устойчивости можно представить следующим образом. Пусть дана некоторая «форма», геометрически определяемая, например, графиком функции F (x); нужно выяснить, обладает ли эта функция «структурной устойчивостью», т. е. сохраняет ли эта функция ту же топологическую форму, если первоначальная функция F переводится малым возмущением в Q = F + oF. Процесс Р можно считать структурно устойчивым, если незначительные изменения начальных условий переводят его в процесс Р¹, изоморфный процессу Р, т. е. малая деформация пространства-времени переводит процесс Р¹ снова в процесс Р[51]51
  Уоддингтон К. Х. На пути к теоретической биологии: пер. с англ. М.: Мир, 1970. С. 145–147.


[Закрыть]. Данной математической модели соответствует введенное К. X. Уоддингтоном понятие креода, которое определяется как некоторая центральная траектория морфогенеза в совокупности возможных траекторий процесса, от которой в условиях нормального развития допустимы отклонения лишь в ограниченном диапазоне[52]52
  Там же. С. 21.


[Закрыть]. Понятие структурной устойчивости означает канализирование процессов индивидуального развития организмов.

Идеи и методы системно-структурного подхода имеют специфику своего проявления в биологическом познании, и прежде всего в том, что они должны учитывать не только экстенсивные, но и интенсивные, интегрированные в пространстве и во времени структуры. Понятие структуры в данном случае охватывает не только строение системы, но и ее изменения, взаимодействия и поведение в целом. «Структура есть относительная выделенность, дискретность частей (в отличие от “бесструктурных” образований), и фаз или стадий изменения и развития, а вместе с тем определенная упорядоченность, определенный строй всей совокупности отношений, связей и взаимодействий между этими частями, фазами или стадиями, объединяющимися в единое целое»[53]53
  Веденов М. Ф., Кремянский В. И. Специфика биологических структур // Структура и формы материи. М., 1967. С. 616.


[Закрыть]. Выявление дискретности в биологических процессах – характерная черта определения их специфики, выражающей единство устойчивости структур целого и лабильности их функций. При этом в области живой природы наблюдается своеобразное проявление данного единства. На уровне простейших происходят значительные структурные изменения целого при относительной неизменности прежних функций. Напротив, на уровне высших организмов приспособление в основном происходит за счет лабильности функций при сохранении структуры. На основании данного положения М. И. Сетров сделал вывод о том, что «высота организации систем в общем виде определяется тем, в какой степени актуализация функций осуществляется за счет изменения структуры (возникновение нового свойства и новой функции) и в какой степени – за счет увеличения у одной структуры множества функций, которые при изменении условий могут сменять друг друга. Чем более устойчива структура и более подвижна ее функция, тем выше организована система»[54]54
  Сетров М. И. Степень и высота организации систем // Системные исследования. М., 1969. С. 163.


[Закрыть].

Выявление структуры системы означает и познание ее частей, способов взаимодействия между ними, их отношения друг к другу. Поэтому структура включает дискретность частей, совокупность связей, отношений и взаимодействий между ними. Отсюда становится понятным, что структура живого является выражением пространственно-временной организации целостных систем, обусловленных закономерными связями структурных и функциональных элементов. При этом сами элементы процесса имеют не только вещественно-корпускулярную, но и динамическую, функциональную природу и включают элементарные акты, действия, изменения.

В последнее время широкое распространение получило понятие «функциональной структуры», состоящей из отдельных единиц. Элементарными единицами биологических систем зачастую выступают фундаментальные единицы, которые далеко не равнозначны элементам физического объекта[55]55
  Олицкий А. А. Функциональный и генетический методы как средство исследования биологических структур // Проблемы методологии системного исследования. М., 1970. С. 248.


[Закрыть]. Примерами таких функциональных структур могут служить различные акты поведения, такие, как убегание, поиск пищи и т. п. В итоге оказывается возможным на основании функции как некоторого заданного поведения биологической системы исследовать соответствующие структуры. Любая функция выражает роль элементов, процессов в сохранении и развитии той системы, частью которой она является. Она отражает такое отношение части к целому, при котором сохранение части обеспечивает существование целого. Любая структура целостного процесса, таким образом, состоит из элементарных актов, действий, изменений функциональных единиц и т. д., основанных на определенном их сочетании, упорядочивании во времени. Изучение различного рода структур – необходимое условие нахождения сохраняющихся величин. «Поиск сохраняющихся величин при изучении молекулярных структур живого составляет важнейшую сторону единого познавательного процесса, направленного на овладение функциональными основами жизни. Благодаря нахождению инвариантов становится возможным изучение вариабельности и, наоборот, через определение вариабельности, видоспецифичности обнаруживается сохранение таких существенных свойств, которые позволяют сформулировать некоторые устойчивые закономерности существования и развития молекулярных структур»[56]56
  Карпинская Р. С. О некоторых проблемах адекватности биологического познания //Ленинская теория отражения и современная наука. Теория отражения и естествознание. София, 1973. С. 246–247.


[Закрыть].

Структура в широком смысле означает устойчивые характеристики явлений и процессов материального мира. Сохранение качественной определенности системы обусловлено устойчивостью ее структуры, не выходящей за пределы меры. Структура оказывается тождественной самой себе, если наиболее существенные параметры остаются неизменными. Она есть устойчивая выделенность, дискретность. Структура живых систем выражает аспект устойчивости, характеризующий пространственную упорядоченность элементов и процессов. Устойчивость, определяемая структурой, выступает как одно из атрибутивных свойств живого. На это обращал внимание еще Дж. Холдейн: «Активное поддержание нормальной, и притом специфической, структуры и есть то, что мы называем жизнью, понять сущность этого процесса – значит понять, что такое жизнь. Существование жизни как таковой предстает, таким образом, в виде аксиомы, на которой основывается научная биология»[57]57
  Уоддингтон К. Х. На пути к теоретической биологии. С. 11.


[Закрыть]. Эту же точку зрения разделяют и современные авторы, представляющие жизнь в виде некоторой глобальной структуры, обладающей подсистемами и характеризующейся целостной и устойчивой пространственной и биологической конфигурацией (эта конфигурация обладает структурной устойчивостью)[58]58
  Том Р. Динамическая теория морфогенеза // На пути к теоретической биологии. М.: Мир, 1970. С. 153.


[Закрыть].

Понятие структуры тесно связано с упорядоченностью процессов и явлений материального мира. «Порядок и структура суть материальные факты. Они внутренне присущи самой материи и имеют место… во всех формах движения материи… В то же время способ организации, структуры, порядок, закономерность в отдельных формах движения материи качественно различны. Но, так или иначе, они существуют повсюду. Хаотическая материя, лишенная всякой закономерности, была бы недоступна для познания»[59]59
  Гесслер Г. О сущности жизни. М., 1967. С. 256.


[Закрыть]. Упорядоченность характеризует систему с качественной стороны (со стороны отношения элементов и связей). Она является основой сохранения структуры системы. Порядок выражает соотношение процессов в некоторой повторяющейся последовательности. В частности, определяя причинность через упорядоченность, Д. И. Блохинцев отмечает, что причинность – определенная форма упорядочения событий в пространстве и времени и эта упорядоченность накладывает ограничения даже на самые хаотические события[60]60
  Блохинцев Д. И. Принципиальные вопросы квантовой механики. М, 1966. С. 45.


[Закрыть]. Определяя упорядоченность как строго согласованную последовательность протекания процессов, необходимо учитывать, что она сочетается с некоторой степенью неупорядоченности, т. е. включает в себя единство системной упорядоченности и частичной неупорядоченности, оптимальной для данного структурного уровня.