Текст книги "Предмет философии – качественные преобразования"

При фазовых переходах первого рода происходит «отражение» внешнего воздействия

Существенная аналогия между явлениями физического уровня и отражением живых существ заключается в том, что при формировании нового качества в них закрепляется эффект признаков внешнего объекта. Неравновесное метастабильное состояние системы соответствует напряженности, возникающей при «неразрешенной активности» в живой природе, когда прежние механизмы оказываются неспособны восполнить «недостаток» в данных условиях среды. Схожая напряженность и неспецифическая активация мозга возникает и при бесплодном решении задач.

В истории развития живых организмов вовлечение требуемых элементов среды в новообразованные интеграции было вполне распространенным явлением. Органоиды формировались благодаря включению не только клеточных элементов, но и свободных ионов и катионов, находящихся в среде их существования. Более того, при последующем усложнении организмов к клеткам присовокуплялась и часть прежней среды с теми элементами, которые были нужны для постоянного воспроизведения их функционирования. Именно вследствие этого внеклеточная среда нейронов повторяет ионные параметры морской воды. «Интернализация» инородного вещества присуща многим морфологическим образованиям. При этом внешнее вещество вносит то самое «нечто», что формирует новую интеграцию. К тому же наличие такого субстрата или какого-либо его признака поддерживает при каждом распаде и восстановлении данной интеграции (клеток, органов) условия «отражения» прежнего воздействия. Но что именно, какие параметры воздействующего объекта оказываются отраженными в интеграции, отметить не так-то просто.

В принципе подобная проблема стоит и при более сложных формах отражения. Только в экспериментах точно знаешь сигнальные раздражители, порождающие условный рефлекс. В естественных условиях выделить событие, оказавшее решающий эффект на когнитивный акт, редко когда удается. Ученые предпочитают придумывать необычные представления типа «инсайт», «озарение» и пр., когда какой-то фактор приводит к окончательному решению проблемы, к взаимосвязанному знанию.

Можно указать и на другую немаловажную аналогию. Структурированная благодаря внесистемному воздействию новая интеграция в последующем проявляет собственную активность в соответствующей форме. При этом как-то проявляется и «интернализованное» внешнее свойство. Кристалл оказывает на среду воздействие, специфика которого задана структурой, а значит, и особенностью «иного», ставшего «своим». В благоприятных условиях кристалл растет, подстраивая внешние элементы под свою конфигурацию. Таким путем происходит рост кристаллов.

Животное, обученное рефлексу, в соответствующей обстановке при данной мотивации воздействует на окружающие объекты по выработанному образцу. Проявляется закрепленная система с отраженными сигнальными параметрами.

Самым существенным качеством и фазовых переходов, и формирования условных рефлексов, и познания является их принадлежность к актам развития. Новые интеграции во всех подобных явлениях представляют собой новое качество, несводимое к сумме своих элементов; тем самым они создают целостность нового уровня. В меру вовлечения в свою структуру дотоле «чуждого» внешнего фактора система расширяет свои возможности активных взаимодействий и тем самым повышает устойчивость в окружающей среде.

Этот комплекс аналогий позволяет предположить, что отражение внешнего воздействия и для неживой и для живой природы заключено в «интернализации» каких-то его параметров при образовании новой интеграции.

Прогресс

В биологии базовым элементом преобразования признается генетический материал (генотип), мутации которого задают своеобразное формирование организма (фенотипа). В какой степени мутации являются случайными, спонтанными, а в какой определены свойствами родительских организмов и таких воздействий, которые способны были затронуть гаметы, малоизвестно. Также сложно выявить роль перинатальной среды и значимость количественных показателей клеточного деления, то есть тех факторов, которые считаются необходимыми при известных качественных изменениях. Пока что в биологии основной упор в развитии ставится на последующее приспособление к внешней среде и закрепление полезных мутаций в фенотипе популяции. Сущность прогрессивных преобразований отнесена к последующему закреплению наиболее ценных в данных условиях жизни качеств. Прогресс обязан не столько ценности самих качеств, сколько их устойчивому закреплению. Поэтому и биологический прогресс воспринимается как относительное понятие, фактически зависимое от среды существования и от межвидовой борьбы. При таком рассмотрении в эволюции большое значение имеет адаптация (адаптациогенез), когда прогресс оценивается мерой приспособления к среде обитания. Таковы аллогенез, арогенез, ароморфоз, идеоадаптация и т. п. Этот подход к развитию стал настолько привычным, что его попытались применить даже к преобразованиям в организации обществ, в частности государства, добавляя лишь понятие «социальный» – «социальный ароморфоз», «социальный аллогенез» и пр.

Однако из-за смещения критериев возникали парадоксы. С одной стороны, в процессе эволюции формируется все более сложная многоуровневая организация живых существ, способных к более адекватному отражению внешней среды и соответственно более сложному взаимодействию с ней. Но с другой – примитивно организованные существа менее прихотливы и легко выживают в условиях, которые губительны для высокоразвитых животных. Принятые критерии биологического прогресса никак не согласуются с эволюцией живого мира, поскольку исходят не от сущности развивающихся объектов, а от условий их жизни. Областью существования для атомов, молекул и их первичных интеграций, как и для макромолекул, возможны и многие сферы Вселенной, но для животных годится лишь особенная природа, как на Земле, в которой они возникли и вынуждены были развиться. Причем в филетическом ряду высшим существам требуются более специфические условия, чем низшим, их ареал менее широк, а количественное соотношение ближе к конической форме.

Не может служить критерием и межвидовая борьба. Животные, очень хорошо адаптированные к данному ареалу и вытеснившие менее приспособленный вид, при изменении условий окажутся тем менее подверженными новым благоприятным изменениям, чем устойчивее и совершеннее они оказались. В то же время именно вытесненный несовершенный вид, возможно, имел больше шансов к адаптивному преобразованию. Эволюция далеко не всегда обусловливается видом, победившим и занявшим удобные ниши ареала.

В рассмотренных ранее примерах качественных преобразований некоторые свойства окружающей среды вовлекались («усваивались», «интернализовались») в образуемую структуру. С одной стороны, объект состоит из элементов природной среды, с другой – благодаря специфической интеграции элементов он обладает собственным качеством и как таковой противостоит внешнему окружению. Как и все объекты, он постоянно подвергается бесчисленным воздействиям, разрушающим его внутреннее единство. Возникшие в процессе интеграции противоположные силы при нарушении баланса активируются и стремятся восстановить целостность системы. Своеобразие этой активности в немалой степени обусловлено «усвоенным» свойством данной среды, что способствует успешному присоединению «своего иного», восполнению возникшего «недостатка». Фактически благодаря «интернализации» признаков внешней среды объект в новом качестве расширяет свое содержание и тем увеличивает устойчивость своего существования. В этом следует видеть прогресс самого объекта. В процессе эволюции образуются все более сложные многоуровневые интеграции, вплоть до человека, хотя всегда можно отметить условия, при которых все они непременно погибнут. Их развитие от этого не перестает быть прогрессивным. Чем более внешний мир «интернализован» объектом, тем многообразнее его возможности для существования в данной среде.

При рассмотрении эволюции природных объектов в целом, имея в виду и биологических существ и человека, нетрудно заметить качественные изменения в «интернализации» признаков среды. Для физических тел внешнее воздействие закреплялось в обусловленной форме физических взаимосвязей атомов или молекул центра «нуклеации», зародыша, которые затем распространялись по всему объему вещества. Для химических веществ обычным было объединение различных молекул – нечто напоминающее симбиотическую связь.

Для растений и животных исходный генетический материал становится определяющим фактором для формирования морфофункционального (морфофизиологического) организма. Всевозможные изменения в зародыше (мутации), подкрепленные при жизни в данной среде, становятся главным фактором развития – то есть закрепления полезных случайностей в морфофункциональном становлении. Если подобные преобразования лежат в основе биологической эволюции низших структур живого мира, то для высокоразвитых животных последующее развитие в большей мере следует относить к преимущественно функциональным приобретениям. Образование безусловных и условных рефлексов обязано возникновению нервной системы, которая уже непосредственно обращена на взаимодействия с окружающей средой и формирует поведенческие реакции и паттерны поведения согласно собственным побуждениям и закрепленным следам характерных внешних воздействий. Поскольку благоприобретенные признаки не фиксируются в генетическом материале и не наследуются, передача выработанных навыков поведения происходит путем обучения.

Функциональные формы отражения

Нервная система

Деятельность во внешней среде требовала соответствующей организации координированных действий. Эту функцию наилучшим и скорейшим образом исполняет нервная система. Преимущества нервной системы в способности простой и быстрой организации взаимосвязей делают ее важной составляющей интеграции организмов. У колониальных полипов при слабой морфологической взаимосвязи одноклеточных особей именно общеколониальная нервная связь играет основную роль в координации двигательного поведения. Нервная система, хотя бы в виде примитивной диффузной сети, встречается у многоклеточных животных типа кишечнополостных. В ней нет разделения на центральный и периферический отделы. У кишечнополостных в нервной сети возбуждение распространяется в основном диффузно, хотя имеющаяся некоторая неоднородность синапсов и скорости передач позволяют координировать двигательную активность. Этому также способствует неравномерность концентрации нервных сплетений (ганглий). У более высокоорганизованных беспозвоночных (плоские и кольчатые черви) выделяется центральная нервная система (ЦНС), в которой начинается процесс цефализации нервного аппарата – ганглиозные нервные клетки скапливаются в переднем конце тела по направлению движения и там, где концентрируются рецепторы, воспринимающие прежде всего сигналы от источника раздражения.

Уже само возникновение нервного импульса свидетельствует о древнем начале зарождения жизни. В равновесном состоянии нейрон (например, аксон кальмара) поддерживает внутреннюю концентрацию ионов (Na⁺ – 50 ммоль/л, K⁺ – 400 ммоль/л), противостоя внеклеточной среде с многократно иными концентрациями (Na⁺– 400 ммоль/л, K⁺– 10 ммоль/л). Так вот, экстраклеточная концентрация ионов в нервной системе вполне соответствует их концентрации в морской воде, области зарождения жизни.

Организм содержит в себе нейрон, как, впрочем, и любую другую клетку, вместе с той древней средой, в которой состоялись изначальные объединения. Так что функционирование повторяет свою исходную деятельность. Нарушение устойчивого состояния нейрона при надпороговом воздействии приводит фактически к частичному разрушению его мембраны и выравниванию концентрации ионов внутри и вне нейрона. Этот энтропийный процесс, когда клетка неспособна сохранить свое противопоставленное внешней среде (некогда морской воде) состояние, обусловливает формирование нервного импульса, который, распространяясь по цепи, активирует другие нейроны. Совокупность подобным образом активированных нейронов интегрируется на нейронах более высокого уровня, которые, в свою очередь, передают активность на высшие этажи интеграции. Поскольку при таком частичном разрушении основные компоненты и структура клетки сохраняются, у нейрона имеется возможность восстановить свою целостность, пользуясь средствами, поставляемыми организмом. Работа нервной системы происходит именно таким путем: в течение нескольких миллисекунд происходят нарушения и восстановления устойчивых состояний во взаимосвязях нейронов, как бы повторяющие историю восхождения интегративных формирований.

К примеру, функционирование сенсорной системы начинается с электронно-возбужденного состояния первичных рецепторных молекул, в том числе и механорецепторов – телец Пачини. Происходит взаимодействие элементарных частиц и электронных полей – явление, имеющее начало в далекий период формирования Вселенной. Полученная энергия запускает целый ряд превращений, изомеризацию, хорошо согласующуюся с процессом фазового перехода второго рода, итогом которого становятся потенциалы действия нейронов. То, что мы называем ощущением, представляет собой многоуровневую систему активаций и взаимосвязей, которая обусловлена не только внешним воздействием, но и мотивацией, а также ранее закрепленными формами потребного взаимодействия с данным объектом. При этом в любой относительно самостоятельной сенсорной системе вполне определенно выделяется иерархия нейронных ядер, соответствующих уровню интеграций комплекса поступающих извне воздействий.

При эволюции нервной системы происходили преобразования, формирующие многоуровневую систему интегративных подсистем. Первоначально у бесчерепных позвоночных она имеет вид сплошной малодифференцированной нервной трубки. Система соответствует спинному мозгу более развитых позвоночных, состоит из сегментов, где осуществляется связь (интеграция) двигательных и чувствительных нервов.

Но уже класс круглоротых (миноги) обладает головным мозгом того же строения, что и у более развитых позвоночных. Расширение области внешних воздействий, ставших значимыми для существования этих особей, усложняет рецептивные органы, а с тем и связь с двигательными органами.

Образование среднего мозга обязано развитию дистантной зрительной рецепции. Зрительные волокна сетчатки подходят к верхней поверхности нервной трубки – крыше среднего мозга (тектум), откуда идут пути к ядру глазодвигательного нерва и к моторным центрам. В тектуме происходит интеграция зрительной, соматической, акустической и иной сенсорной информации с выработанными поведенческими реакциями на базе соответствующей биологической потребности. Передний мозг находится в зачаточном состоянии и в наибольшей степени представлен ядрами обонятельной рецепции. Основное воздействие на мотонейроны спинного мозга нисходит по ретикулоспинальному тракту. На данном этапе развития в ЦНС доминирует не спинальная, а бульбомезенцефальная система интеграции – интеграция в продолговатом мозгу (бульбарная) и в среднем мозгу.

Специфика нервной системы рыб определена интенсивным развитием мозжечка (церебеллум), который осуществляет более сложную и точную коррекцию двигательных актов. У рыб начинает формироваться красное ядро (рубер), которое станет основным ядром мозжечкового влияния на спинальные мотонейроны путем руброспинального тракта.

Выход на сушу амфибий и рептилий круто изменяет поведение особей, что естественно приводит к изменениям в нервной системе. Усиливается роль промежуточного мозга. Наземный образ жизни связан с бόльшим разнообразием дистантных сигналов, поэтому возрастает значение зрительной и акустической рецепции. В продолговатом мозгу дифференцируются слуховые ядра, в среднем мозгу к передним (зрительным) холмам добавляются задние, к которым подходят акустические волокна. К таламусу сходятся пути от этого четверохолмия и от всех иных нижележащих сенсорных отделов. Передний мозг начинает брать на себя основную функцию организации поведенческих актов. Новый путь регуляции движения – руброспинальный тракт непосредственно связан с мозжечком, но корректируется и передним мозгом.

Последующая эволюция нервной системы обусловлена развитием коры полушарий. Сенсорную информацию она получает преимущественно от таламуса промежуточного мозга. В коре эти таламокортикальные проекции образуют зоны представительств различных сенсорных модальностей, поддерживающие соответствующую специфику рецептивных полей. В зрительной коре это специфика полей сетчатки, в соматосенсорной области это проекции рук, ног, тела и их составляющих. Но самую важную интегративную роль играют ассоциативные системы больших полушарий, которые увязывают разномодальные сенсорные входы по их отношению к потребностям и выработанному поведению. У млекопитающих к мозжечковому руброспинальному пути начинает добавляться новый эфферентный путь, кора больших полушарий формирует собственный корково-спинальный пирамидный путь, который становится высшей системой регуляции двигательных актов.

В процессе эволюции животного мира каждый нижележащий уровень первоначально становится доминирующим интегративным образованием. Позже он посылает результаты своей оценки рецепции на верхние уровни, где вследствие усложнившихся взаимодействий с внешним миром происходит более адекватное реагирование на его параметры. Образуются специфицированные поля рецепции, но и выделяется взаимосвязь признаков, определяющих нужный объект. Со своей стороны высшие уровни корректируют менее специфическую активность низших этажей, чаще всего затормаживая их излишнюю неспецифическую активацию. Все ассоциативные области коры полушарий посылают нервные волокна к ядрам промежуточного, среднего и продолговатого мозга для регуляции их функций. Также коллатерали (ответвления от волокон) пирамидного тракта корректируют действие нейронов иных двигательных ядер. Такие прямые и обратные влияния создают глубокую взаимосвязь нервной системы и придают единство деятельности организма.

В многоуровневой системе предшествующие уровни отнюдь не исчезают и не исчерпывают свою роль при образовании высших интеграций, но с той необходимостью, с которой они возникли, продолжают осуществлять свою исходную функцию, просто значительно ограниченную и подчиненную основным действиям. Каждое взаимодействие с окружающим миром начинается с самых элементарных физических видов взаимодействий, которые задают последовательный ряд преобразований ранее сформированных интегративных систем (подсистем), которые в свою очередь повторяют необходимую, теперь уже частную роль, передавая свое достижение на высший уровень.

Эволюционная физиология, созданная как самостоятельная дисциплина, каждую функцию организма рассматривала с точки зрения истории ее формирования. В ней накоплены сведения об этапах усложнения анализа сенсорных поступлений, обусловливаемых мотивацией и соответствующими поведенческими реакциями, в филетически возрастающем ряду организмов, от беспозвоночных до высших млекопитающих, с последовательным образованием новых нейронных ядер интеграции поступающих сигналов.

Очень важен факт, что аналогичная иерархия схожих по функциям ядер, составляющих путь восходящего анализа нейронных ответов первичных сенсорных органов, выявлена и в экспериментальной физиологии. Фактически историческая последовательность пирамидального наслоения ядер интеграции вследствие их необходимого приобретения теперь уже проявляется в каждом акте высшей деятельности. Он происходит при активации всех предшествующих форм структур материи, в нем имеют место и физические, и химические, и биологические явления. Этот факт объясняет эффективность естественных наук в изучении мыслительного процесса.

Но если в прошлом образование ядер восходящей интеграции происходило в течение тысяч и миллионов лет, то в развитом мозгу процесс воспроизводства их активации и восстановления занимает несколько миллисекунд. Прошлое с необходимостью проявляется в настоящем, а настоящее обеспечивает функциональную базу будущего. Такое соотношение прошлого и настоящего высказывалось разными философами, но получает подтверждение и в естественных науках. В частности, оно было явно представлено в законе рекапитуляции.